Mon-Chien Lee et al., |
要約 |
| サルコペニアは加齢に伴う筋肉量の減少であり、身体の脆弱性に影響を与える最も重要な要因の一つです。近年、腸内細菌叢と共に、栄養補助食品や運動トレーニングに加え、腸内筋軸の役割が筋肉の再生において重要な役割を果たす可能性があることから注目されています。過去の研究では、Lactobacillus plantarum TWK10の補給が動物または成人の筋肉量を効果的に増加させることが示されています。そこで本研究では、L. plantarum TWK10の補給が、軽度の脆弱性を有する高齢者の筋肉量を増加させ、機能的パフォーマンスを向上させるかどうかを検討しました。合計68名の高齢者が参加し、そのうち13名が研究から除外または脱落しました。二重盲検法を採用し、55名の被験者をプラセボ群、TWK10低用量群（2×1010 CFU/日）（TWK10-L）、TWK10高用量群（6×1010コロニー形成単位（CFU）/日）（TWK10-H）の3群に無作為に分けました。18週間にわたり、すべての被験者は、研究前と介入後6週間ごとに、定期的に実験サンプルを採取し、機能活動テストを実施し、体組成を分析することを義務付けられました。最終的に、プラセボ群17名、TWK10-L群12名、TWK10-H群13名が研究を完了しました。 L. plantarum TWK10の補給は、特にTWK10-H群において、6週目以降、筋肉量、左手の握力、下肢筋力、歩行速度およびバランスの増加・改善傾向が見られ、18週目までの補給期間が長くなるにつれて、その効果はさらに大きくなりました（p < 0.05）。結論として、L. plantarum TWK10を6週間以上継続して補給することで、高齢者の筋力と持久力を効果的に改善し、サルコペニアと身体的脆弱性を軽減できる可能性があります。本試験はNCT04893746として登録されています。 |
| 目次（クリックして記事にアクセスできます） |
| 1. はじめに |
| 2. 材料および方法 |
| 2.1. サンプル調製 |
| 2.2. 被験者 |
| 2.3. 実験デザイン |
| 2.4. 最大握力テスト |
| 2.5. 機能的パフォーマンス |
| 2.5.1.3mタイムド・アップ・アンド・ゴー・テスト |
| 2.5.2.10m歩行テスト |
| 2.5.3.30秒間の椅子立ちテスト |
| 2.6. 体組成および骨密度（BMD） |
| 2.7. 統計解析 |
| 3. 結果 |
| 3.1. 被験者募集 |
| 3.2. L. plantarum TWK10補給による高齢者の握力への影響 |
| 3.3. L. plantarum TWK10補給による高齢者の機能的パフォーマンスへの影響 |
| 3.4. L. plantarum TWK10補給による高齢者の体組成への影響 |
| 3.5. L. plantarum TWK10補給による高齢者の骨密度（BMD）への影響 |
| 4. 考察 |
| 5. 結論 |
| 本文 |
| 1.はじめに |
| 生活環境や医療技術の向上、そしてヘルスケアの概念の進歩に伴い、世界の平均寿命は延びており、世界人口に占める高齢者の割合も徐々に増加しています[1]。しかし、平均寿命の延長は必ずしも健康寿命の延長を意味するわけではなく、様々な疾患や合併症の持続も伴います。その中でも最も一般的な影響は、加齢に伴い筋量と筋力が徐々に低下することです[2]。筋量と筋力は、50歳からは年間1～2%、50～60歳からは年間1.5%、それ以降は年間3%の割合で低下し、サルコペニアのリスクを著しく高めます[3]。「サルコペニア」という用語は、Rosenbergによって初めて導入されました（ギリシャ語のsarx（肉）とpenia（欠乏）に由来）。[4] 2019年、サルコペニアの臨床定義は、欧州高齢者サルコペニアワーキンググループ2（EWGSOP2）によって改訂されました。サルコペニアは、進行性かつ全身性の骨格筋疾患であり、転倒、骨折、身体障害につながる筋力低下を引き起こし、フレイルや死亡率に関連する結果が生じる可能性が高くなります[5]。診断評価基準は異なりますが、サルコペニアは、身体的フレイルに影響を与える主要な要因の一つである身体機能低下と重なる場合があります[6]。フレイルは、複数の身体系または機能の累積的な低下を特徴とする多面的な老年症候群であり[7]、日常の身体活動やセルフケアを行う能力に影響を与えます。さらに、様々な生理学的システムの機能または予備力が徐々に低下し、身体的、認知的、社会的能力に悪影響を及ぼします[8]。このような観点から、身体的虚弱性、特にサルコペニアに関連する身体的虚弱性は新たな概念とみなされ、高齢者のサルコペニアと脆弱性は多くの予防介入プログラムの主な焦点となっている[9]。 |
| 多くの研究で、適度な運動、トレーニング、または栄養補助食品が、高齢者のサルコペニアや身体的虚弱のリスクを効果的に予防・軽減できることが示されています[8]。その中でも、運動トレーニングは主に高齢者に適した上肢または下肢の筋力トレーニングに焦点を当てています[10,11]。高齢者が筋肉量や筋力を維持するためには、筋肉の合成を促進し、筋肉の減少を遅らせる栄養補助食品、例えばタンパク質含有量の高いアミノ酸、ビタミンD、クレアチン、テストステロンなどが推奨されることが多い[12]。しかし、高齢になるにつれて、多くの高齢者は長年の関節痛の蓄積、運動への参加に関する不便、または効果的な運動の実施不能に悩まされるだけでなく[13]、適切な食事や栄養補給ができないために拒食症になりやすい傾向にあります。 時間が経つにつれて、体は衰弱し、様々な病気にかかりやすくなります[14]。しかし、腸内細菌叢の初期段階とヒトの健康との関係、特に高齢者の運動パフォーマンスに重要な役割を果たす腸-筋軸の役割についての認識が高まっている[15]。腸内細菌叢の構造は、年齢、食事、抗生物質の摂取、疾患などの要因によって変化する。その不均衡はヒトの健康と疾患に密接に関連しており、健康的な老化の決定要因となる可能性があると考えられている[16]。一方、腸内細菌叢は、炎症や免疫、物質・エネルギー代謝、内分泌、インスリン感受性など、様々なメカニズムを介して加齢に伴うサルコペニアの病態生理を制御し、慢性炎症や同化経路を制御して直接的または間接的に筋肉量と機能に影響を与え、最適な「腸-筋軸」を実現する可能性がある[15,17]。 |
| プロバイオティクスの補給は、腸内細菌叢の割合と分布を増加および変化させる最も効果的な方法の一つであると考えられます。プロバイオティクスは「生きた微生物」と定義されます。適切な量を投与すると、プロバイオティクスは腸管バリアの機能改善、免疫系と細胞の調節、神経伝達物質の産生などを通じて宿主に有益な効果をもたらします[18]。以前の研究では、脆弱性スコアの低い被験者と比較して、脆弱性スコアの高い被験者はLactobacillus属菌が有意に少ないことが示されました[19]。さらに、Ka´zmierczak-Siedleckaらは、乳酸菌（キムチから抽出）の補給が用量効果的な効果をもたらし、運動能力の有意な改善、健常者の筋肉量の増加、癌患者の筋肉量減少の減少を示したことを明らかにしました[20]。したがって、Lactobacillus菌株は、筋肉量および筋骨格系の老化を改善できる分子メカニズムに深く関わっていると考えられます。 中でも、Lactobacillus plantarumは、ホモ発酵性で耐気性があるグラム陽性細菌です。Lactobacillus plantarumはヒトの消化管で生存するため、治療用化合物やタンパク質の生体内送達媒体として利用できます。さらに、Lactobacillus plantarumは顕著な抗酸化活性を示し、腸管透過性の維持にも役立ちます[21]。私たちのこれまでの研究では、動物およびヒトの試験において、Lactobacillus plantarum TWK10を6週間連続で補給することで、運動持久力と筋力パフォーマンスが効果的に向上しただけでなく、骨格筋重量も増加することが示されています[22,23]。私たちは最近、L. plantarum TWK10の補給が、マウスの腸内細菌叢を調節することで、加齢に伴う筋力低下、骨量減少、認知機能障害を軽減することを実証しました（Lee, CC et al. 2021）。しかし、現在の研究は主に動物実験、つまり若年成人を対象とした研究に基づいており、高齢者への有効性はまだ検討されていません。 |
| 本研究では、軽度の虚弱状態を示す65歳以上の高齢者に対し、L. plantarum TWK10プロバイオティクスサプリメントを長期投与し、筋力パフォーマンス、機能活動、および体組成の変化を定期的に観察しました。これにより、L. plantarum TWK10サプリメントの摂取が高齢者の機能促進および体組成の改善に及ぼす影響を検討しました。 |
| 2. 材料および方法 |
| 2.1. サンプル調製 |
| L. plantarum TWK10は、台湾産の漬物キャベツから分離されたLactobacillus plantarumの菌株である[22]。L. plantarum TWK10は、SYNBIO TECH INC.（Kaohsiung, Taiwan.）によって、指定された用量に従って培養され、カプセル状に製造された。ラベルの貼付されたL. plantarum TWK10カプセル（凍結乾燥菌粉末）1個には、1×1010または3×1010コロニー形成単位（CFU）のL. plantarum TWK10が含まれており、マルトデキストリンおよび微結晶セルロースで標準化されている。プラセボカプセルの組成はL. plantarum TWK10カプセルと同様であるが、L. plantarum TWK10は添加されていない。 |
| 2.2. 被験者 |
| 本実験には、台湾台北市社会福祉局台北市浩然老人ホームに入居する高齢者68名が参加した。被験者はリハビリテーション医による臨床的フレイル尺度（CFS）を用いた評価を受けた。55歳から85歳までのフレイル度1～4の被験者が本研究に含まれた。主治医によって脳卒中、高血圧、および運動禁忌と診断された被験者は本研究から除外された。被験者には、実験中の不必要な干渉を避けるため、実験中は通常の生活習慣を維持し、プロバイオティクス、プレバイオティクス、発酵食品（ヨーグルトまたはチーズ）、抗生物質の摂取を避けるよう指示した。本研究は、ランドシード国際病院（Taoyuan,Taiwan; LSHIRB No. 19-035）の倫理審査委員会によって審査・承認されました。すべてのボランティアは、実験開始前に書面によるインフォームド・コンセントに同意されました。 |
| 2.3. 実験デザイン |
| 本試験は二重盲検法を採用し、被験者はプラセボ群、L. plantarum TWK10低用量群（2×1010 CFU/日（TWK10-L）、またはL. plantarum TWK10高用量群（6×1010 CFU/日）（TWK10-H）に無作為に分けられました。18週間にわたり、すべての被験者は、1日2回1カプセルずつの実験サンプルを定期的に摂取し、機能活動テストを実施し、介入前および介入後6週間ごとに体組成分析を受けることが求められました。実験期間中、被験者の意思、参加調整能力の欠如、および被験者自身の生理学的状態の変化により、各群から少数の被験者が実験から脱落しました。実験手順の説明は図1に示されています。 |
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| 図1. 実験手順の説明 |
| 2.4. 最大握力テスト |
| 武井デジタル握力計（T.K.K.5401、武井科学機器株式会社、Niigata, Japan）を用いて、各手の最大握力を測定した。握力の測定単位はキログラムであった。正式テストの前に、被験者はグリッパーを最小の力で握ることを求められ、操作手順または握力距離に適合していることを確認した。研究者は、正式実験を開始するために、主手または非主手をランダムに指定した。テスト中、被験者は片方の手でグリッパーを最大力で握ることを求められ、疲労を防ぐため、60秒間隔で手交換テストを繰り返した。この交換法を用いて3回繰り返しテストを実施し、両手の個々の最大握力をデータとして収集した[24]。 |
| 2.5. 機能的パフォーマンス |
| 本研究では、脆弱症候群やその他の類似の老年性疾患を呈する高齢者に適しており、下肢筋の筋力、歩行、バランスを評価するために一般的に用いられる3つの検査を用いた[25]。 |
| 2.5.1.3mタイムド・アップ・アンド・ゴー・テスト： |
| 被験者は椅子から立ち上がった瞬間から、3m歩き、ピラミッドを一周し、椅子に戻って座るまでの時間を計測されます。このテストは2回実施し、2回目のテストで計測を行い、平均値を今後の分析に使用しました。 |
| 2.5.2.10m歩行テスト： |
| 被験者は最速速度で16mを歩行するよう指示され、10m（距離の中心に最も近い）を歩行するのに要した時間を秒単位で記録します。本研究では、距離の始まりと終わりの3mはカウントせず、合計2回の平均値を算出し、さらなる分析を行いました。 |
| 2.5.3.30秒間の椅子立ちテスト： |
| 被験者は標準的な椅子に座り、両手を胸の前で組んで、足を床に平らにつけます。「スタート」の指示から、被験者は素早く完全に立ち上がった姿勢を取り、その後できるだけ早く座ります。この研究では、この動作を30秒間で可能な限り繰り返し、被験者が動作を完了できた回数を記録しました。 |
| 2.6. 体組成および骨密度（BMD） |
| 全身の体組成および骨密度の測定には、非侵襲性デュアルエネルギーX線吸収型骨密度測定室（Lunar I DXA、GE Healthcare, Chicago, IL, USA）を使用しました。被験者は、検査台に仰向けに横たわり、体を中心線上に置き、四肢を検出範囲内に収めました。2種類の異なるエネルギーのX線を用いて検査部位をスキャンし、シンチレーション検出器で検査部位を透過したX線を受信し、得られた筋肉量、体脂肪、および骨密度のパラメータをコンピュータで分析しました。 |
| 2.7. 統計解析 |
| データは平均値±標準偏差（SD）で表されます。統計解析はGraphPad Prism 7.04（GraphPad Software Inc, San Diego, CA, USA）を用いて実施しました。 多群比較については、握力、3m タイムド・アップ・アンド・ゴー・テスト、10m歩行テスト、筋肉量、脂肪量、骨密度を含むパラメトリックデータは、一元配置分散分析（ANOVA）および事後Tukey検定を用いて解析しました。30秒間椅子立ち上がりテスト、相対筋肉量、相対脂肪量、Tスコアを含むノンパラメトリックデータの多重比較には、Kruskal–Wallis検定を使用しました。さらに、群間差は、反復一元配置分散分析測定（パラメトリックデータ）およびFriedman検定（ノンパラメトリックデータ）を用いてベースライン測定値と比較し解析しました。差はp < 0.05で統計的に有意と判断されました。 |
| 3. 結果 |
| 3.1. 被験者募集 |
| 合計68名の被験者が募集されました。このうち、包含基準を満たさなかった7名は除外され、6名は実験開始前に自発的に離脱しました。合計55名の被験者が無作為に割り付けられ、いずれかの治療群に割り付けられました。そのうち、プラセボ群17名、TWK10-L群12名、TWK10-H群13名が試験を完了しました。表1に被験者の基本的な人口統計学的プロファイルと特徴を示します。 |
| 表1.被験者の生理学的特性 |
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| 被験者はプラセボ、TWK10-L、TWK10-Hの3つの群に分けられました。 データは平均値±標準偏差（SD）として示されています。 |
| 3.2. L. plantarum TWK10補給による高齢者の握力への影響 |
| 被験者は全員、L. plantarum TWK10サプリメントを18週間連続で摂取し、18週目まで6週間ごとに両手の握力を測定した。図2Aに示すように、L. plantarum TWK10サプリメント摂取は右手の握力の改善に有意な効果を示さず、プラセボ群とTWK10群間に有意差は認められなかった。プラセボ群、TWK10-L群、TWK10-H群のベースラインにおける左手の握力は、それぞれ17.9±6.1、19.6±5.8、18.3±5.7（kg）であり、群間に有意差は認められなかった。しかし、18週間の補給後、プラセボ群、TWK10-L群、TWK10-H群の握力はそれぞれ17.6±5.1、19.5±3.5、20.6±6.2（kg）であった。各群間に有意差は認められなかったものの、TWK10-H群の18週目における左手の握力はベースラインと比較して有意に（1.13倍）上昇した（p = 0.0187）（図2B）。 |
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| 図2. L. plantarum TWK10補給が高齢者の(A)右手および(B)左手の握力に及ぼす影響。 データは平均値±SDとして示す。*ベースラインと比較してp < 0.05。 |
| 3.3. L. plantarum TWK10補給による高齢者の機能的パフォーマンスへの影響 |
| 高齢者の歩行バランスを測定するために、3mタイムドアップアンドゴーテストを採用した。プラセボ群のベースライン、6週目、12週目、18週目のテスト時間は、それぞれ9.4±3.9秒、10.3±3.8秒、11.4±3.6秒、11.7±4.0秒であった（図3A）。ベースラインと比較すると、プラセボ群のテスト時間は、6週目、12週目、18週目にそれぞれ1.10倍（p = 0.0134）、1.21倍（p < 0.0001）、1.25倍（p < 0.0001）と有意に増加した。プラセボの補給は、加齢による衰弱傾向に抵抗できませんでした。TWK10-Lの補給は、各テストの結果には有意差はありませんでしたが、テスト時間の短縮と改善傾向につながりました。TWK10-H群のベースライン、6週目、12週目、18週目のテスト時間は、それぞれ9.6±3.2秒、9.3±2.5秒、8.8±2.0秒、8.0±1.8秒でした。18週目のみがベースラインより16.80%有意に低下しましたが（p = 0.0101）、全体的には着実な低下が示されました。さらに、18週間の補給後、TWK10-Hテスト時間もプラセボ群と比較して31.66%（p = 0.0064）有意に短縮しました。研究では、L. plantarum TWK10を18週間補給することで、3分間のタイムドアップアンドゴーテストの時間を効果的に短縮し、高齢者の歩行能力とバランス能力を向上させることが示されています。 |
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図3. 高齢者におけるL. plantarum TWK10補給による、プラセボ群（n = 17）、TWK10-L群（n = 12）、TWK10-H群（n = 13）における、ベースライン、6週目、12週目、18週目における （A）3mタイムドアップアンドゴーテスト、 （B）10m歩行テスト、 （C）30秒椅子立ち上がりテストへの影響。 データは平均値±SDで示す。* p < 0.05、** p < 0.01、*** p < 0.001：各群のベースラインと比較。## p < 0.01：同時点における群間比較。 |
| 高齢者の歩行能力と下肢筋力を測定するために、10m歩行テストが用いられました。図3Bに示すように、プロバイオティクスを含まないプラセボを補給すると、ベースラインと比較して、6週目と18週目の歩行時間がそれぞれ1.10倍（p = 0.0013）、1.15倍（p = 0.0089）有意に増加しました。さらに、TWK10-L群では、18週目にのみ、ベースラインと比較して歩行時間が9.09%（p = 0.0055）有意に減少しました。全体として、TWK10の補給は有意な改善効果を示さなかったものの、歩行速度の維持および加速という傾向的な利点が認められました。 |
| 30秒間の椅子立ち上がりテストは、高齢者の下肢筋力と筋持久力を測定するためのものでした。図3Cに示すように、プラセボ群では各テストにおいて有意差は認められませんでした。しかし、TWK10-LまたはTWK10-Hを補給した群は、12週目にそれぞれ1.27倍（p = 0.0273）、1.33倍（p = 0.0187）と有意にテスト時間の改善を示しただけでなく、18週目にはそれぞれ1.37倍（p = 0.0004）、1.51倍（p = 0.0008）と、より有意に効果が増加しました。L. plantarum TWK10を12週間以上継続して補給することで、高齢者の下肢の筋力と筋持久力のパフォーマンスを効果的に促進・改善できると考えられます。 |
| 3.4. L. plantarum TWK10補給による高齢者の体組成への影響 |
| 非侵襲性デュアルエネルギーX線吸収型骨密度測定室(DXA)データによる筋肉量は、プラセボ群およびTWK10-L群において、各時点でベースラインと比較しても群間でも有意差は見られませんでした（図4A）。 しかし、TWK10-H群のベースライン、6週目、12週目、18週目の筋肉量はそれぞれ37.1±8.0、37.6±8.3、37.7±8.6、38.2±8.7（kg）でした。 ベースラインと比較して、筋肉量は6週目、12週目、18週目にそれぞれ1.01倍（p = 0.0304）、1.02倍（p = 0.0417）、1.03倍（p = 0.0020）と有意に増加しました。 18週間の補給後、プラセボ群では脂肪量が1.05倍増加し、有意な増加を示しました（p = 0.0259）（図4B）。 |
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| 図4. 高齢者におけるL. plantarum TWK10補給による、プラセボ群（n = 17）、TWK10-L群（n = 12）、TWK10-H群（n = 13）における、ベースライン、6週目、12週目、18週目における（A）筋肉量、（B）脂肪量、（C）相対筋肉量、（D）相対脂肪量への影響。 データは平均値±SDで示す。* p < 0.05、** p < 0.01、*** p < 0.001（各群のベースラインと比較）。 |
| 組織重量は個人差の影響を受けるため、組織重量と体重の差を定量化しました。図4Cに示すように、TWK10-Hを18週間連続で補給した場合のみ、ベースラインと比較して相対筋肉量が有意に増加しました（1.03倍（p < 0.0001））。また、相対脂肪重量に関しては、プラセボ群、TWK10-L群、TWK10-H群間、および各試験の各時点において、ベースラインと比較して有意差は認められませんでした（図4D）。 |
| 3.5. L. plantarum TWK10補給による高齢者の骨密度（BMD）への影響 |
| 非侵襲性デュアルエネルギーX線吸収型骨密度測定室(DXA)による詳細な骨密度検査の結果、TWK10-Hを18週間補給したにもかかわらず、骨密度が徐々に増加する傾向が見られました。しかし、プラセボ群およびTWK10-L群と同様に、群内および群間で有意差は認められませんでした（図5A）。 |
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図5. L. plantarum TWK10サプリメントの摂取が高齢者の（A）骨密度（BMD）および（B）Tスコアに及ぼす影響。 データは平均値±SDとして示す。 |
| Tスコアとは、患者の平均骨密度と、性別と人種を一致させた参照集団の平均骨密度との間の標準偏差の合計である[26]。これは骨粗鬆症の診断における基準指標として用いられている[27]。本研究では、群内および群間で有意差は認められなかった（図5B）。 |
| 4. 考察 |
| 世界的な高齢化社会の進展に伴い、私たちは加齢に伴う身体的脆弱性とサルコペニアに向き合わなければなりません。腸管筋系の役割と老化の関係は、徐々に注目を集めています。本研究では、軽度の脆弱性を有する高齢者にL. plantarum TWK10プロバイオティクスを18週間摂取させ、機能的パフォーマンスと体組成を分析した結果、L. plantarum TWK10が筋肉量、筋力、および身体活動パフォーマンスを効果的に維持・改善できることが分かりました。 |
| 身体的虚弱性とサルコペニアは、骨格筋量と筋力が不本意に減少する多因子疾患です [5]。縦断的研究によると、75歳前後の人では、女性で筋肉量の減少は年間0.64～0.7%、男性で0.8～0.98%でした。さらに、筋力低下率は男性で年間3～4%であるのに対し、女性では2.5～3%です。女性と比較して、男性は加齢に伴う筋肉量の減少が大きく [28]、その主な原因は栄養不足、身体活動不足、内分泌系疾患、そして炎症、免疫老化、同化ストレス、酸化ストレスなど、サルコペニアの発症につながる加齢に伴うメカニズムです [29,30]。腸内細菌叢の分布と割合は、これらのメカニズムの調節において重要な役割を果たしていると考えられます。腸内細菌叢は、非常に重要な代謝器官または内分泌器官であると考えられており[31]、生物学的活性を持つ代謝物を産生するだけでなく、栄養素や内因性タンパク質中のいくつかのアミノ酸を利用して、筋タンパク質の合成と分解にも影響を与えます[32]。その中でも、トリプトファンは筋タンパク質の合成と代謝の基本基質です。筋細胞においてインスリン様成長因子1/p70s6k/mTOR経路を刺激し、筋原線維合成に関与する遺伝子の発現を促進します[33]。微生物の副産物には、リポ多糖（LPS）などのエンドトキシンが含まれ、リポ多糖関連サイトカインを介してタンパク質バランスに絶対的な影響を与える能力を持つ一方で、全身性慢性炎症やインスリン抵抗性を誘発することもあります[34]。加齢とともに、エンドトキシンレベルの上昇は筋肉量の減少、ひいてはサルコペニアにつながる可能性があります。しかし、プロバイオティクスの補給は、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの短鎖脂肪酸のレベルを上昇させる可能性があります。酢酸は主に筋肉細胞によって代謝され、エネルギーを生成します[35]。酪酸は抗炎症作用に加えて、様々な調節経路を活性化し、ATP産生を増加させ、筋線維の代謝効率を改善します[36]。以前の研究では、老齢マウスに酪酸を投与するとヒストン脱アセチル化酵素を阻害し、除脂肪筋肉量や断面積などの効果を改善することが示されています[37]。本研究では、軽度虚弱状態の高齢者にL. plantarum TWK10の高用量を補給したところ、6週間の高用量補給後、筋肉量が有意に増加しました（図4A）。 |
| 筋力の低下は、身体的虚弱性とサルコペニアの重要な特徴であり、加齢に伴う身体機能の低下につながります。臨床目的では、手持ち式筋力計を用いて利き手の握力を測定し、筋力を評価します[38]。過去の研究では、高齢者の利き手と非利き手の握力パフォーマンスは5.0～5.6%異なる可能性があることが示されています。これは主に、日常活動を遂行し、生活のニーズに対処する能力の低下が遅れて発生するためです[39]。本研究では、高用量のL. plantarum TWK10を補給することで、右手と左手の握力の両方が上昇傾向を示すことがわかりました。注目すべきは、高用量のL. plantarum TWK10を18週間補給した後、ほとんどの非利き手の左手の握力が補給前と比較して有意に改善したことです（図2A、B）。下肢の筋力が不十分だと、歩行速度や身体活動が低下し、身体的虚弱性が高まる可能性があります[40]。本研究では、L. plantarum TWK10を6週間、低用量または高用量で補給した場合、下肢の筋力が著しく改善し、補給期間が長くなるにつれて改善効果がより顕著になることを実証しました（図3C）。高齢患者の健康状態を評価するためのもう1つの評価方法として、機能パラメータとしての歩行速度とバランスが用いられました。加齢に伴い、歩行速度とバランスは筋力と筋機能だけでなく、中枢神経系の機能にも依存し、慢性疾患、不調、死亡の発生を予測することができます[41]。これまでの研究では、腸内細菌叢が神経伝達物質（γ-アミノ酪酸、ノルアドレナリン、ドーパミンなど）を産生し、宿主のセロトニン産生を調節する能力は、細菌叢の構成と歩行速度に関連している可能性が高いことが示されています[42]。Románらは、プロバイオティクスの投与によって腸内細菌叢にもたらされる有益な変化は歩行速度の改善に関連していましたが、糞便中の細菌叢含有量の変化とは関連していないことを発見しました[43]。私たちは、3mのタイムドアップアンドゴーテストと10m歩行テストを用いて高齢者の機能的パフォーマンスを評価しました。その結果、L. plantarum TWK10を18週間補給することで、軽度障害のある高齢者の歩行安定性とバランスが改善されただけでなく（図3A）、歩行速度も改善されることが示されました（図3B）。 |
| 本研究の限界は以下の通りである。これらの試験は、2020年に台湾におけるCOVID-19の流行が緩和傾向にあった時期に実施された。当時の台湾の流行状況は比較的穏やかであったものの、本研究における多くの試験および実験計画には様々な管理が行われた。さらに、被験者が同一の生活環境（例：同一の施設、同一の食事、同一の運動プログラム）にあることを確保するため、台北市昊潤老人ホームから被験者を募集した。しかし、被験者1名につき1名の介護職員の付き添いが必要であった。これらの高齢者被験者の実際の食物摂取量や身体活動量、腸内細菌叢分析のための糞便サンプル採取を記録することは困難であり、その詳細は不明であり、更なる調査が必要である。さらに、被験者である高齢者には、本研究への参加に関連する不確定要因が多く存在した。彼らは病気や風邪などの影響を受けやすく、実験を中止する原因となった。その結果、研究終了時には多くの被験者が脱落する結果となった。 |
| 5. 結論 |
| 本研究では、軽度虚弱高齢者にL. plantarum TWK10を18週間補給したところ、握力が有意に改善し、筋量も増加したことが明らかになりました。さらに、高齢者の下肢筋力、歩行速度、バランスといった機能的パフォーマンスに関しても、L. plantarum TWK10の補給は有意な改善効果を示しました。L. plantarum TWK10を6週間以上継続して補給することで、高齢者の筋力と持久力を効果的に改善し、サルコペニアや身体的虚弱のリスクを低減できる可能性が示唆されました。 |
| 参考文献（本文中の文献No.は原論文の文献No.と一致していますので、下記の論文名をクリックして、原論文に記載されている文献を参考にしてください） |
| この文献は、Microorganisms 2021, 9, 1466に掲載されたLactobacillus plantarum TWK10 Improves Muscle Mass and Functional Performance in Frail Older Adults: A Randomized,Double-Blind Clinical Trial.を日本語に訳したものです。タイトルをクリックして原文を読むことが出来ます。 |