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www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8705961/
Exercise and Nutrition Impact on Osteoporosis and Sarcopenia—The Incidence of Osteosarcopenia: A Narrative Review
ニュートリエント(Nutrients)2021 Dec;13(12):4499.
2021年12月16日
概要
骨粗鬆症とサルコペニアは、筋骨格系に影響を与える疾患で、高齢者に多く見られる。骨密度の低下、筋肉量や筋力の低下が特徴で、生活の質や運動能力を低下させる要因となっている。近年、骨粗鬆症やサルコペニアの予防のために、薬物による介入以外に、多くの研究が非薬物によるアプローチに焦点を当てており、その中でも運動と栄養は最も重要でよく研究されている。
今回のレビューの目的は、高齢者の骨粗鬆症とサルコペニアの予防における運動と栄養の役割を説明し、骨粗鬆症の発生率を定義することである。このレビューに含まれるほとんどの出版物は、レジスタンス運動と持久運動が骨粗鬆症とサルコペニアの発症を予防することを示している。さらに、タンパク質やビタミンDの摂取、健康的な食事は、上記の骨疾患の発症に対して保護的な役割を果たす。
しかし、現在の科学的データは、確かな結論に達するには十分ではない。骨粗鬆症やサルコペニアに対する運動や栄養の役割は、ここ数年、文献上ではほぼ評価されているようだが、実施された研究のほとんどは、異質性が高く、サンプルサイズが小さいものである。そのため、最終的な結論には至っていない。
また、骨粗鬆症やサルコペニアが高齢者に与える影響も大きいと思われる。骨粗鬆症やサルコペニアに対する運動や栄養の正確な役割を説明するためには、厳格な対象基準に基づいてデザインされた大規模なメタアナリシスや無作為化対照試験が必要である。
キーワード 骨粗鬆症、骨粗鬆症、運動、ビタミンD、カルシウム
1.はじめに
1.1.骨粗鬆症とサルコペニアの定義と人口統計学的データ
1.1.1.骨粗鬆症(骨ポローシス)
骨粗鬆症は、骨折が起こるまで明確な臨床症状を伴わない、沈黙の疾患である。骨折は、罹患率、機能障害、生活の質の低下、死亡率の主な原因であるため、公衆衛生上の大きな負担となっている[1]。骨粗鬆症は、医学的、経済的、社会的に多くの影響を及ぼす。骨粗鬆症の総負担は、2025年までに300万件以上の骨折が発生し、50%成長すると推定され、そのコストは米国で年間ほぼ253億米ドルに換算される[2]。
世界では、2億人が骨粗鬆症を患い、毎年890万件の骨折が発生している[3]。2050年には、股関節の骨折は2100万件を超えるかもしれない[1]。骨粗鬆症の有病率は世界全体で18.3%であり、男性より女性の方が高い(それぞれ23.1%と11.7%)[4]。これらの骨粗鬆症性骨折の治療にかかる直接費用は、欧州5カ国(フランス、ドイツ、イギリス、イタリア、スペイン)で290億ユーロ、EU加盟27カ国全体では387億ユーロであり、この費用は2025年までに25%増加すると予測されている[5]。
1.1.2.サルコペニア
また、人間にも影響を与える付加的な症候群としてサルコペニアがある。サルコペニアは、生活の質や体力の低下、転倒の可能性の増加、自律性の喪失など、日常生活だけに影響を及ぼす症候群ではなく[6]、骨粗鬆症や肥満、メタボリックヘルスの障害にもつながる[7]。サルコペニアに伴う筋肉量の減少は、インスリン抵抗性を増大させ、メタボリックシンドロームや肥満の発症を促進することが明らかになっている[8]。
サルコペニアの起源は多因子性であり、その臨床的意義は、普遍的に認識されているものの、万人受けするものではない[9]。European Working Group of Sarcopenia in Older People(EWGSOP2)によると、サルコペニアは低筋量と低筋機能の両方の存在を必要とする。このグループは、サルコペニアを、人間の健康に悪影響を及ぼす、骨格筋量と筋力の進行性かつ全身的な低下によって特徴付けられる加齢に伴う症候群であると定義している。
また、脂肪量も同時に増加することがある。EWGSOP2は、筋肉量の推奨カットオフ値を健康な集団より2標準偏差低く設定した。歩行速度と握力のカットオフ値は、それぞれ男性で<0.8m/s、<30kg、女性で<20kgだった[10]。SDOCは筋力低下(低いハンドグリップ力)と緩慢さ(遅い歩行速度)に対して性差のあるカットオフポイントを提案し、筋力のカットオフポイントについては高い値を描いているが、筋肉量については考慮されていない(男性で<35.5、女性で<20、歩行速度で0.8m/s)[11].
サルコペニアの有病率は集団によって異なり、65歳以上では5~50%であると報告されている[12]。これらの変動は、筋肉量や筋肉機能の測定に使用される特定の技術、研究対象の集団や診断基準などの要因に依存する[12]。サルコペニアは、人生の7年目に5~13%に現れ、80歳までに11~50%まで増加する可能性がある。さらに、2050年までに5億人以上の高齢者が罹患すると予測されている[13]。
時間の経過とともに、身体活動や栄養という生活習慣の要因が、多くの症候や疾患症状のダウンレギュレーションに寄与しているのだ。したがって、今回の叙述的レビューの目的は、身体運動と栄養が骨粗鬆症とサルコペニアに及ぼす影響と骨サルコペニアの発生率を強調することである。
2.方法論
2.1.ナラティブレビュー構築
今回のナラティブレビューは、Academy of Nutrition and Dieteticsが提唱する「Narrative Review Checklist」によって構成した。このため、原稿の構造に関する具体的なチェックと、原稿に含まれる論文の慎重な選択を行った[14]。
2.2.研究の選択
検索は、PubMed、Scopus、Google Scholarの3つの電子データベースで実施した。検索戦略では、2015年1月から現在までに発表された研究を対象とした。ただし、含まれるレビュー研究の中には、場合によっては2005年以前の高品質な研究の結果が含まれているものもあった。あらかじめ定義された検索語は以下の通り。「骨粗鬆症」または「サルコペニア」または「骨サルコペニア」と「骨量減少」または「筋肉量減少」または「骨量密度」または「筋力」と「身体運動/パフォーマンス」または「身体機能」および「栄養」である。より的を絞った包括的な検索を行うために、上記の単語を「ビタミン」「サプリメント/食事」「レジスタンストレーニング/レジスタンス運動トレーニング」「有酸素運動」「耐久トレーニング/持久運動トレーニング」「タンパク質とホルモン」など、より具体的な単語と組み合わせました。
文献データベースから検索したすべての発表済み研究を収集し、異質性を減らすために日付と介入の種類でソートし、二重エントリーを削除した。このレビューには、観察コホート、ケースコントロール、横断研究、システマティックレビューとメタアナリシス、および無作為化二重盲検試験(ランダム化比較試験、RCT)の両方が含まれている。
動物および実験モデル研究はレビューから除外された。さらに、サンプルサイズが小さい研究、選択基準を十分に明示していない研究、骨や筋肉の代謝に影響を与える他の疾患の治療を受けている被験者のグループを含む研究も除外した。最後に、症例報告、論説、編集者への手紙、会議録はレビューから除外された。合計100の文献がこのレビューに含まれた。
3.考察/サマリー
3.1.骨粗鬆症(骨ポローシス
メカニズム
骨粗鬆症は、骨芽細胞と破骨細胞の働きの不均衡が主な原因である。骨粗鬆症で影響を受けるのは、骨芽細胞、骨細胞、破骨細胞の3つの主要な構成要素である[15]。しかし、エストロゲンの減少は、特に更年期における骨粗鬆症の有力なメカニズムであるように思われる。エストロゲン産生の減少は、T細胞およびサブクラスT制御細胞(T-reg)に一連の変化を引き起こす。
したがって、破骨細胞の再生を抑制する炎症性サイトカイン(IL-1,IL-6 IL-17,TNF-α)分泌の増加と関連していることが観察される。さらに、B細胞についても同様のメカニズムが見いだされ、そのアップレギュレーションは骨粗鬆症と相関している。さらに、腸内細菌叢(GM)は骨粗鬆症と相関していた。ヒトの組織再生には、腸を介した栄養の吸収が不可欠である。従って、低栄養やプレバイオティクス食は、腸内細菌の分泌に影響を与え、骨粗鬆症を引き起こす可能性がある。最後に考えられるのは、老化に伴う分泌表現型(SASP)である。そのメカニズムによれば、老化細胞の増加は骨粗鬆症の出現に寄与する[16]。
3.2.骨粗鬆症に対する運動と栄養の影響
3.2.1.運動
研究間に異質性はあるものの、それらのほとんどは、体重負荷運動とレジスタンス運動の両方が高齢者の骨粗鬆症の予防と治療に最適な効果を持つことを示唆している[17,18,19,20,21].しかし、既存の文献によると、これらのデータは今のところ非常に限られており、明確な結論を出すためにはさらなる研究が必要であると結論づけられている。
Harding and Beck(2017)のレビュー研究では、骨を対象としたプログラムが負荷のかかる骨の骨密度(BMD)と骨塩量(BMC)にポジティブに作用することが実証された[22]。運動は、すべての年齢で骨の強度と量に影響を与える。したがって、定期的な身体活動は、小児期や思春期の骨量増加や骨形状の最適化を促進し、成人期の骨量維持に貢献し、老年期の骨量減少や強度低下を抑え、高齢者の骨粗鬆症性骨折を予防する[23]。
しかし、高強度かつ大量のトレーニングに低エネルギー利用が重なると、月経機能障害や骨密度の低下、骨成長の遅延を引き起こす可能性がある[24]。したがって、さまざまな種類の運動、特にレジスタンス運動に対する栄養の貢献は、骨形成の増加のために不可欠である。
全米骨粗鬆症財団(NOF)は、骨粗鬆症を予防するために、高負荷または低負荷の体重負荷運動と筋力強化運動を提案している[25]。これらの種類の運動には、高衝撃運動としてジャンプ、ジョギング、エアロビクス、また低衝撃運動としてウォーキングやステップエアロビクスが含まれる。さらに、筋肉を強化する運動には、重りを持ち上げたり、伸縮性のあるエクササイズバンドを使ったり、重力に対して何らかの抵抗を加える運動が含まれる。ウォーキングは体組成や心代謝の健康に効果があるにもかかわらず、骨粗鬆症の予防にはわずかな効果しかないか、全く効果がない[26]。一方、LIFTMOR研究では、閉経後の女性において、高強度の漸進的抵抗と衝撃的な体重負荷トレーニングの組み合わせは、家庭用の低強度のプログラムよりも腰椎のBDMに効果があることが示されている[27]。閉経後の女性では、長期のレジスタンス運動または有酸素運動は、骨形成と骨量の増加に寄与する[28,29]。具体的には、体重負荷やレジスタンス活動を伴う運動プログラムは、骨形成マーカー、すなわちプロコラーゲン1型N末端ペプチド(P1NP)レベルや骨形成細胞(OC)を増加させる傾向があるが、骨吸収マーカーはほとんど増加しないことが確認された[28]。したがって、有酸素運動は骨吸収の抑制と骨形成の亢進の両方に有効である。もう一つのタイプの運動として、水中運動が研究されている。水泳は一般にBMDにほとんど影響を与えないとされている[30,31]。さらに、Moreiraらは、高強度の運動プログラムを調査し、骨形成マーカーP1NPを増加させると同時に、骨吸収マーカーの増加を抑制し、骨形成に有効であることを示した[29]。水中運動の役割とBDMへの効果に関する研究が不足しているため、さらなる研究が必要である。さらに、日常活動を刺激する多次元的な筋力トレーニングプログラムは、高速で爆発的な筋収縮、速い反応、筋肉の調整とバランスを必要とする活動を改善するのに最も効果的である[32]。
3.2.2栄養
牛乳や乳製品の摂取は、骨粗鬆症のリスクを低減させる。Malmirら(2020)[33]はメタアナリシス研究で、乳製品の摂取は骨粗鬆症や骨折に対する予防と関連がないことを確認した。しかし、高齢者におけるタンパク質とビタミンDの補給は、骨密度を増加させることによって骨粗鬆症と骨折を予防するようだ[34]。一方、RCTs研究では、ビタミンD補給後の転倒・骨折の発生率の低下は確認されていない。380人のサルコペニア高齢者を対象としたPROVIDE研究は、ロイシンとビタミンDの重要な役割を描いている。より具体的には、ビタミンD 25(OH)D濃度のベースライン値とタンパク質摂取量の両方が高いグループが、筋肉増加において最高の結果を示した[36]。
高齢者における適切な栄養摂取の重要性は古くから認識されているが、食事習慣が筋肉や骨量に及ぼす影響を評価する研究は比較的最近行われたものである。年齢が高くなるにつれてエネルギー摂取量は減少し、65歳を超える高齢者では16~20%にも達することがある[37]。高齢者は食べるのが遅くなり、食事の回数や量が減り、食欲が減退することもある[38]。しかし、食事摂取量の減少に加えて、食事の質も高齢者の筋力に重要な役割を果たす[39]。地中海食のような食事パターン、すなわち、野菜、果物、魚および良質な脂肪を豊富に含む食事は、高齢者の筋力および機能性を高める[39]。
Taiら(2015)の最近のメタ分析[40]では、食事によるカルシウム源の増加やカルシウムサプリメントの摂取によって、腰椎、股関節全体、大腿骨頸部、全身のBMDがわずかに増加(最大1.85)したことが示されている。しかし、BMDの増加は小さく、非進行性であり、1年間のBMD減少率を減少させることはできなかった。これらの結果は、BMDがカルシウム以外の食事成分によって有益な影響を受けなかったことを示唆している。同様に、Reidら(2014)[41]のメタアナリシスでは、ビタミンD単剤療法はBMDに影響しないため、ビタミンD不足のない集団における骨粗鬆症の予防には不適切であることが示された。
一方、別の研究では、MK-7サプリメントが閉経後女性の腰椎と大腿骨頚部の骨量減少を防ぎ、骨強度にも良い影響を与えることが示され、ビタミンK2の抗骨粗鬆症作用の研究に貢献した[42]。いくつかの微量栄養素が骨代謝に関与しているようであった。したがって、カルシウム、ビタミンD、ビタミンKを除いて、亜鉛、銅、マグネシウム、マンガンが骨粗鬆症予防に重要であると推定され、フッ化物とストロンチウムの摂取は骨芽細胞の刺激と破骨細胞の抑制に極めて重要であるようである[43]。最近の文献レビューでは、成人では高タンパク質摂取は低タンパク質摂取に比べ、腰椎の骨密度を保護する役割を持つ可能性があることが示されている[44]。さらに、果物や野菜の十分な摂取は、骨密度に良い影響を与えるようだ[45](表1)。
表1 骨粗鬆症の予防、発症、進行に対する食事や運動の効果を調査する研究。
著者紹介 | 記事の種類 | 検査済み | 結果 |
---|---|---|---|
ムニョス=ガラックら、2020年[37]。 | レビュー | 栄養学(ビタミンD、カルシウム、微量元素、食品の種類など) | 健康的な食事は骨の健康に寄与し、骨粗しょう症/骨折のリスクを軽減する。 |
Malmirら、2020年[33]。 | システマティック レビューとメタアナリシス |
栄養(乳製品) | コホート研究とケースコントロール研究の間で矛盾する結果 最終的な結論は、乳製品の摂取は骨粗鬆症のリスクを低減させないというものであった。 |
Pasqualiniら、2019年[28]。 | 記事 | レジスタンス運動 | レジスタンス運動は、骨の形成と1RMのパフォーマンスを向上させる。 |
Stanghelleら、2018年[46]。 | 無作為化比較試験 | エクササイズ | レジスタンス運動とバランス運動の組み合わせは、骨粗鬆症の女性に有効である。 |
ワトソンら、2018年[27]。 | 無作為化比較試験 | 高強度レジスタンス インパクトトレーニング(HiRIT) |
HiRIT運動は、骨粗鬆症および骨減少症を有する閉経後女性のBDMに有益であった。 |
ベネデッティら、2018年[17]。 | レビュー | エクササイズ | 研究はまだ限られており、明確な結論を導き出すことはできない。しかし、ウェイトトレーニングとRTが骨粗鬆症の人に役立つことは確かなようだ。 |
イサネジャドら、2015年[47]。 | 記事 | 栄養 | タンパク質の補給は、体格や骨粗鬆症の予防に良い影響を与えるが、より多くの研究が必要とされている。 |
モレイラら2014年[29]。 | 記事 | 有酸素運動 | 有酸素運動は、骨形成を促進し、骨吸収を抑制する。 |
3.3.サルコペニア
メカニズム
サルコペニアは多因子性症候群であるため、多くの症状の出現と相関しているが、その原因の説明はまだ研究中である。炎症は、インターロイキン(IL-1、IL-6)、CRP、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)の分泌を通じて、そのうちの1つである[48]。炎症反応は、衛星細胞の産生を減少させ、筋組織の分解を引き起こす[48]。さらに、E3ユビキチンとMuRF-1の増加に関連した炎症性アップレギュレーションは、筋肉組織の分解に関連するユビキチン-プロテアソームシステム(UPS)の減少を誘発する[48]。
炎症反応がアップレギュレートされ、サテライト細胞が減少するもう一つの代謝経路は、p16Iu4aをアップレギュレートするp38 MAPKの増加を通してである[49]。サテライト細胞はサルコペニアにおいて中心的な役割を果たすようであり、これは線維芽細胞成長因子(FGFs)メカニズムによって増強される。FGF2の増加とFGF6の減少は、サテライト細胞のダウンレギュレーションを誘発し、再び筋組織の分解を引き起こす[50]。活性酸素(ROS)も中心的なメカニズムの1つで、その増加によりミトコンドリア機能に悪影響を及ぼし、骨格筋に脂肪組織が沈着した状態であるミオステアトーシスを引き起こす[51]。さらに、ミトコンドリアのダウンレギュレーションは、サルコペニアを引き起こすことが分かっている異化プロセスであるオートファジーの増加[52]に関連している[48]。
3.4.サルコペニアに対する運動と栄養の影響
3.4.1.運動
大多数の研究で、運動は筋肉量、筋力、機能を向上させることが判明したため、運動量の少ない人はサルコペニアの発症や重症化のリスクが高まる一方で、筋肉量の増加や筋力、運動機能の向上を通じて、サルコペニアに対して保護的かつ有益な役割を持つ可能性がある[53,54,55,56,57,58,59]。
筋肉の大きさも構造も成人期が進むにつれて変化する。以前の研究では、筋肉量の減少に続いて、2年目から8年目の間に筋繊維の数が30%から40%減少することが報告されている[60]。筋繊維の大きさも影響を受けるが、その程度は低い。II型筋繊維は若い人より高齢者の方が10~40%小さいが[61]、I型筋繊維の大きさはほとんど影響されない[48]。一方、高齢者ではI型とII型の筋繊維の断面積、除脂肪体重の増加が筋力の増加につながる[62]。
日常活動をシミュレートした多次元的な筋力トレーニングプログラムは、高速で爆発的な筋収縮、素早い反応、筋肉の協調性とバランスを必要とする日常活動の改善に最も効果的である[32]。レジスタンストレーニングが筋繊維の断面積と大きさ、特にI型よりもIIa型とIIX型(高速捻転繊維)を高めることはよく知られている[63]。Beckweeらは、最大限の筋力増加を達成するためには、高強度のレジスタンストレーニングプログラムを提案し、一方、筋力の増加を引き起こすためには、低強度のレジスタンストレーニングプログラムが適切であると述べている[53]。一方、有酸素運動トレーニングは、ミトコンドリア生合成を増加させ[64]、筋肥大と筋力を強化しうる[65]。さらに、適度な負荷のエキセントリック運動は、筋量と筋力の増加において従来の筋力トレーニングと同等の効果があり[66]、結果として転倒リスクを低減し、移動性とQOLの両方を改善することが示されている[67]。
最後になるが、バランス運動、特に不安定な表面と安定した表面での姿勢タイプのトレーニングは、身体のバランスの改善に寄与するようである[68]。8週間以上継続し、静的バランス訓練と下肢の強化を含む介入は、動的バランスの改善に有益に作用し、より大きな安定性をもたらす。この改善は、歩行能力と歩行速度にプラスの影響を与えるが、片脚立位相を減少させる[68]。
バランス能力は、筋繊維のタイプに応じたものである。したがって、II型繊維の割合が高いと、反応は速いが疲労が早く、一方、I型繊維の割合が高いと、疲労が早くなく、立位能力に有効であることがわかる。つまり、この文は、高齢者集団における不安定性は、虚弱と筋肉量の劣化が原因であり、その要因は、筋線維がIからIIに切り替わることにより影響を受けることを示している。したがって、サルコペニア症候群に対するエクササイズの種類の重要性は、患者にとって不可欠である[69]。
Martyら(2017)がレビューした様々な研究によると、身体活動の種類は、筋肉量、筋力、機能を向上させる[70]。運動と適切な栄養の組み合わせは、ミトコンドリアの生合成と機能を誘導し、衛星細胞の数/機能を増加させる一方、炎症性サイトカインを抑制し、タンパク質合成の増加とタンパク質分解の減少につながる[71]。
さらに、定期的な運動は、加齢による神経筋の損傷だけでなく、筋機能障害に対抗することができる。筋繊維長や腱硬度などの非質量依存性筋因子も、高齢者における運動介入後にそれぞれ10%と64%増加した[72]。様々な種類の運動は個人の健康に良い影響を与えることができ、レジスタンス運動が最も良い結果をもたらすとされている[17,21]。
3.4.2栄養
バランスのとれた食事は、エネルギー、多量栄養素、ビタミン、ミネラルを供給し、健康全般と骨の健康にとって重要な役割を果たす。しかしながら、高齢者は栄養ニーズが高いことが多いにもかかわらず、若年者に比べてエネルギーおよびタンパク質の消費量が少ない[73]。不十分な栄養摂取と運動不足の両方が、転倒や骨折、骨粗しょう症やサルコペニアの可能性を高める[74]。複数の生体システムの機能低下の結果としての身体的虚弱は、ストレス因子とともに、骨粗鬆症とサルコペニアのリスクを増加させる[75]。
地中海食のような食事パターンは、サルコペニアの主な原因の一つである酸化ストレスを軽減する抗酸化物質を供給するため、おそらく筋肉の維持にプラスの効果を持つ[76,77]。タンパク質やビタミンの補給が筋肉の維持やサルコペニアの進行に及ぼす影響について研究した多くのRCTは、この病気の予防に不可欠な役割を確認するものである。特に、ロイシンを多く含むタンパク質は同化作用があるため、重要な役割を果たすことが観察されている[54,78,79]。ロイシンの補給は、高齢者のタンパク質合成率、体格、除脂肪体重を増加させる[80]。ロイシンの代謝物であるHMBは、mTOR経路にシグナルを送り、タンパク質合成の増加をもたらし、同時にユビキチン経路を低下させて、タンパク質分解の減少をもたらし、筋肉コレステロールを介して、細胞膜修復のための基質の増加を提供する[81]。
ESPENは、健康な高齢者には少なくとも(a)1.0~1.2gタンパク質/体重/日、慢性・急性疾患のある高齢者には(b)1.2~1.5gタンパク質/体重/日を含む食事を提案する。しかし、多くの医療関係者は、タンパク質の多い食事が高齢者の腎臓の機能障害に負担をかけ、悪化させるのではないかと懸念することが多いようだ。健康な腎臓機能または軽度の機能障害を持つ高齢者に関するガイドラインによると、前述のタンパク質の推奨量は安全である。糸球体濾過量(GFR)が中等度に低下した患者やその他の慢性腎臓病(CKD)患者においては、医療従事者は臨床ガイドラインを適用しながら、転倒や死亡による不動リスクと最終段階の腎臓病発症リスクのバランスを考慮し、正しい判断を下す必要がある。重度のCKDと診断された患者は、通常、0.6~0.8タンパク質/kg体重/日という低い量が推奨されていることが注目される[82]。
ビタミンDについては、サルコペニアとの関連を示す研究が多くある。しかし、筋肉量や機能の改善に役立つと考えられる投与量や頻度、投与期間についてはまだ明らかにされていない。乳清タンパク質、必須アミノ酸、ビタミンDを含む食事介入は、筋肉量と身体的パフォーマンスを改善する[83]。
いくつかの研究は行われているが、高齢者の体力向上と疾病予防における運動と食事の複合作用の有効性はまだ確立されていない。SPRINTT(Sarcopenia and Physical Frailty IN older people: multi-component Treatment)臨床試験は、高齢のサルコペニア患者の運動障害を防ぐための薬物以外の複雑な治療介入の有効性を評価するためにデザインされた最大かつ最長の研究である[84]。以前に報告したLIFE試験のコンセプトをある程度引き継いでおり、期間は36カ月で食事と運動が患者の身体活動に与える影響を評価しようとするものである[85](表2)。
表2 サルコペニアの予防、発症、進行に対する食事や運動の効果を調査する研究
著者紹介 | 記事の種類 | 検査済み | 結果 |
---|---|---|---|
Ganapathy and Nieves,2020[79]. | レビュー | 栄養(ビタミンD、セレン、マグネシウム、カルシウムなど) | 特にビタミンDとタンパク質は、サルコペニアや筋肉量の減少に対して保護的な役割を担っているようだ。 |
ムーアら、2020年[56]。 | アンブレラレビュー | エクササイズ | サルコペニアに対する運動の効果に関するエビデンスはほとんどない。さらなる研究が必要。 |
Beaudartら、2019年[86]。 | コホート研究 | 栄養 | 栄養失調はサルコペニアのリスク上昇と関連している。 |
ロビンソンら、2019年[39]。 | レビュー | 栄養 | サルコペニアにおける食事の保護的役割を示唆するには、まだ十分なデータではない。 |
ベクウェら、2019年[53]。 | アンブレラレビュー | エクササイズ | レジスタンス運動は、筋肉量、筋力、身体活動性を向上させる。 |
Liaoら、2019年[54]。 | レビュー | 運動と食事 | プロテインサプリメントと組み合わせた強化運動は、筋肉量と体力を増加させ、運動能力を向上させるのに役立つ。これらのサプリメントとRTを組み合わせると、患者にとってプラスの効果はさらに大きくなる。 |
スグロら、2019年[77]。 | レビュー | 運動と食事 | 地中海食とタンパク質・ミネラルのサプリメント、そして強化運動はサルコペニアの進行を遅らせる効果があるようだ。 |
Vlietstra and Hendrickx,2018[58]. | レビュー | エクササイズ | この結果はまだ明確ではなく、より厳密で詳細な対象基準を持つより多くの研究が必要である。 |
モフセニら、2017年[76]。 | 断面図 | 栄養 | 地中海食がサルコペニアの予防に寄与することを示唆するエビデンスがある。 |
Stefflら、2017年[57]。 | レビューとメタアナリシス | エクササイズ | サルコペニアの予防には、有酸素運動や筋力アップのための運動などの身体活動が有効である。 |
吉村ら、2017年[59]。 | レビューとメタアナリシス | 運動と食事 | 運動、食事とサルコペニアの間に正の相関があることを示す非常に限られたエビデンス。より多くの研究が必要である。 |
マルゼッティら、2017年【55】。 | レビュー | エクササイズ | 運動はサルコペニアの進行を遅らせ、筋肉量を増加させる効果があるが、どれくらいの期間運動をすれば長期的な効果が得られるかはまだ分かっていない。 |
Wu,Pei-Yu,et al,2020[87]. | システマティックレビューとメタアナリシス | 運動と食事 | サルコペニア高齢者において、運動および運動と食事の組み合わせの両方が筋力および身体能力に有益な効果をもたらすこと |
Baoら、2020年[88]。 | システマティックレビューとメタアナリシス | エクササイズ | 運動プログラムは、サルコペニアの高齢者の筋機能をサポートする可能性があり、日常生活において推奨されるものである。筋肉量に比べ、筋力や身体能力は、運動によってより大きく向上させることが可能である。 |
カールソンら2020年[89]。 | レビュー | 栄養 | 習慣的な食習慣の反映として平均年齢71歳で、健康的な食事パターンは16年以上にわたってサルコペニアの発症を防ぐ傾向がある。特に、地中海式食事パターンの順守を増やすことが有利に働くと思われる。 |
グラニックら、2020年[90]。 | システマティックレビュー | 栄養 | 高齢者の筋力およびサルコペニアに対する食品の役割については、限定的または結論に至らないものから中程度のエビデンスがあった。現在の食事推奨は栄養素のアプローチに基づいていることが多いが、筋肉の健康におけるタンパク質が豊富な食品およびその他の食品の役割に関するさらなる研究が必要である。 |
Zhuら、2019年[91]。 | 記事 | レジスタンス運動と栄養 | 栄養補給を伴う場合と伴わない場合のレジスタンス運動プログラムは、筋力因子を改善する。 |
Liaoら、2017年[92]。 | 記事 | レジスタンス運動 | レジスタンス運動は、筋肉量の減少を減衰させ、体の不調を予防する。 |
3.5.骨粗鬆症(骨サルコペニア
この6年間で、骨粗鬆症とサルコステオペニアという新しい病態の病態生理学的メカニズムが研究されてきた[93]。骨粗鬆症は、骨粗鬆症とサルコペニアの共存によって記述される症候群であり、同じ臨床的、生物学的特徴を持つ[94]。骨粗鬆症とサルコペニアの関係は、骨-筋のサブユニットという文脈では合理的である。両組織は共通の間葉系投射幹細胞から派生している[70]。筋肉細胞は骨制御サイトカインを分泌し、骨細胞は潜在的な筋肉刺激特性を持つIGF-1を分泌している[70]。骨粗鬆症とサルコペニアは、高い有病率、高い社会経済的コスト、作用機序、患者の生活の質に対する重要な影響など、多くの類似点を持つ2つの疾患である[9]。さらに、両者はそれぞれ骨量と筋肉の質の低下を招き、加齢に関係するが、これらの疾患の存在によって悪化する[9]。さらに、高齢者に見られるサルコペニア肥満は、サルコペニアと肥満の両方から相乗的な合併症を引き起こすため、心代謝性疾患、障害、死亡のリスクを高め、身体機能の低下を加速させる可能性がある[95]。肥満、サルコペニア、骨粗鬆症は、「骨サルコペニア性肥満」と呼ばれる疾患として共存し、患者はこれらの疾患のうち1つだけを持つ個人よりも深刻な健康問題を経験している場合がある[96](表3)。
表3 骨粗鬆症およびサルコペニアの予防、発症、進行に対する食事や運動の効果を調査する研究。
著者紹介 | 種類 記事 |
検査済み | 結果 |
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バニタレビら、2021年[97]。 | 記事 | レジスタンス 運動 |
レジスタンス運動は、骨粗鬆症マーカーにわずかで重要でない改善をもたらす。 |
アトリハンら、2020年[98]。 | システマティックレビュー | エクササイズ | 筋肉量と体力を増加させるが、身体活動や骨の変形には効果がない。 |
ファティマら、2019年[35]。 | レビュー | 運動 と食事 (ビタミンD) |
有酸素運動は RTとは異なり、筋肉量に影響を与えない。ビタミンDが少ないと、骨粗鬆症やサルコペニアのリスクが高まる。 |
Huo et al,2015[98]. | 横断的研究 | 栄養 | ビタミンやアミノ酸の摂取量が少ないと、高齢者の骨粗しょう症/サルコペニアの発症に関連する。 |
RT:レジスタンス・トレーニング。
4.結論
骨粗鬆症とサルコペニアは、加齢に伴い発生する大きな健康問題である。骨折、筋肉量の低下、機能不全のリスクが高まるため、その予防は特に重要である。さらに、これらの疾患の有病率が増加し続けていることは、公衆衛生上の大きな問題である。レジスタンス/ストレングスエクササイズと骨粗鬆症やサルコペニアの予防との間には、正の相関があるとされている。さらに、タンパク質とビタミンDのサプリメント、その他のビタミンや微量元素は、これらの疾患のより良い管理に役立つようだ。
しかし、ほとんどの研究で利用可能なサンプル数が少ないため、骨粗鬆症やサルコペニアに対するこれらの介入の効果について有効な結論を導き出し、高齢者に長期的な利益を得るためにそれらを適用すべき期間を決定するためには、大規模な集団規模と厳密に定義された基準による無作為試験やメタアナリシスを実施する必要があるようだ。また、骨粗鬆症とサルコペニアを同時に標的とした治療レジメンの開発を可能にするために、骨組織と筋骨格系の相互作用をさらに調査する必要がある。結論として、骨サルコペニアに対する運動と栄養の効果は、骨折と筋力低下を相乗的に引き起こす両症候群で分泌され作用するバイオマーカーの減少に関する新しい展望を示唆するものである可能性がある。