心肺フィットネス
- 心肺フィットネスは心臓と肺が酸素を効率よく全身へ届ける能力で、持久力やスタミナに直結します。
- ADRB2遺伝子(rs1042713)のAA型を持つ人は心肺機能が高く、持久系スポーツに適性があります。
- 遺伝子型を確認することで、自分に合ったトレーニング方法やスポーツの選択が可能になります。
概要
【概要】 心肺機能とは、心臓と肺の働きのことです。 肺は酸素を取り入れ、心臓は酸素を含んだ血液を全身に送り出します。 こうして体に取り込んだ酸素をうまく使い、エネルギーを作り出しています。
【特徴】 心肺機能が優れていると、長い時間の運動にも耐えることができ、「スタミナがある」と言われます。 心肺機能を高めるにはトレーニングが大切ですが、実は遺伝子からも影響を受けることが分かっています。 ドイツのミュンヘン工科大学を中心に行われた調査では、ADRB2という遺伝子の特定のタイプが、人の心肺機能に大きな影響を与えていると報告されています。 自分の遺伝子タイプを調べると、生まれつきの心肺機能の傾向を知ることができます。 ぜひ遺伝子検査で自分の遺伝子タイプを確かめて、心肺機能を高めるトレーニング方法を見つけてみてはいかがでしょうか。 検査の根拠 ドイツのミュンヘン工科大学を中心に行われた共同研究で、ADRB2遺伝子の特定のタイプによって、心肺機能に差があることが分かりました。 (参考リンク1) この遺伝子の特定の場所には、「rs1042713」という名前が付いています。 この場所の遺伝子型には、AA、GA、GGの3つがあります。 AAタイプの人は心肺機能が高く、GGタイプの人は一般的な心肺機能を示す傾向があります。 日本人では、GAタイプが最も多く、次がGGタイプで、最も少ないのがAAタイプです。 (参考リンク2) 心肺機能が高い傾向にあるAAタイプの人は、持久力が高く、疲れにくいという特徴があります。 心肺機能が高いと、体に取り込んだ酸素を使って、糖質や脂質といったエネルギー源を効率よく燃やすことができます。 そのため、長距離マラソンや水泳、登山などのスポーツに向いているとされます。 このように、心肺機能の生まれつきの傾向を科学的に確かめることで、自分に合ったスポーツや趣味を選べるかもしれません。 しくみ 人の心肺機能に関わるADRB2遺伝子（β2アドレナリン受容体遺伝子）は、24個ある染色体のうち5番染色体にあります。 この遺伝子は、主に心臓、血管、気管支（肺へ空気を送る管）、脂肪などで働いていて、血管や気管支を広げる働きに関わっています。 実際に、アメリカのアリゾナ大学薬学科で行われた研究では、ADRB2遺伝子の特定のタイプが、運動をしたときに心拍出量（心臓が送り出す血液の量）を増やし、血管や気管支を広げる働きを強めることが分かりました。 (参考リンク3) また、ADRB2遺伝子は脂肪にもあることから、生活習慣病である肥満と関係している可能性があります。
【科学的根拠】 肥満関連遺伝子多型と環境要因チームの今任拓也らの報告によると、ADRB2遺伝子に変異を持つ人では、安静時基礎代謝量（じっとしているときに使うエネルギーの量）が100kcal増えることが認められています。 そのため、基礎代謝量が多く、太りにくい体質とされています。 (参考リンク4) このように、「rs1042713」は心肺機能などの体の能力や、肥満という体質にも関係していて、注目されている遺伝子の個人差（一塩基多型）の一つです。
心肺フィットネスとは何か
心肺フィットネスとは、心臓と肺が協力して、体に取り込んだ酸素をうまく使い、エネルギーを作り出す能力です。肺は酸素を取り入れ、心臓は酸素を含んだ血液を全身に送り出すことで、持久力やスタミナが決まります。
心肺機能が高い人の特徴は？
心肺機能が高い人には以下の特徴があります。
- 長い時間の有酸素運動に耐えられる：マラソン・水泳・登山などの持久系スポーツに適性があります。
- エネルギーを作る効率が高い：糖質や脂質を効率よく燃やすことができます。
- 疲労回復が速い：酸素を届ける力が高いため、運動後の回復が早いです。
心肺フィットネスを決める要因
心肺機能は以下の要因によって決まります。
- 遺伝子の影響：ADRB2遺伝子(rs1042713)が心肺機能に影響します。
- トレーニング：有酸素運動の継続で心肺機能は向上します。
- 年齢：加齢に伴い心肺機能は低下する傾向があります。
- 生活習慣：喫煙・運動不足は心肺機能を低下させます。
遺伝子と心肺フィットネスの関連
ADRB2遺伝子(rs1042713)と心肺機能の関係
ドイツのミュンヘン工科大学を中心とした共同研究で、ADRB2遺伝子(rs1042713)の遺伝子型によって心肺機能に差があることが分かりました。(参考リンク1)
- rs1042713にはAA・GA・GGの3つの遺伝子型が存在します。
- AA型：心肺機能が高い傾向があります（持久力が高く疲れにくい）。
- GA型：中程度の心肺機能
- GG型：一般的な心肺機能を示す傾向
日本人における遺伝子型分布（rs1042713）
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 | 心肺機能の傾向 |
|---|---|---|---|
| GG型 | 31.1％ | 37.4％ | 一般的 |
| GA型 | 49.3％ | 47.4％ | 中程度 |
| AA型 | 19.5％ | 15.0％ | 高い |
日本人ではGA型が49.3％と最も多く、次いでGG型（31.1％）、AA型（19.5％）の順です。(参考リンク2)
ADRB2遺伝子が働くしくみ
ADRB2遺伝子（β2アドレナリン受容体遺伝子）は5番染色体にあり、心臓・血管・気管支・脂肪で働いています。主な機能は以下のとおりです。
- 心拍出量の増加：運動のときに心臓が送り出す血液の量を増やします。
- 血管拡張：血液の流れを増やし、酸素を届けやすくします。
- 気管支拡張：呼吸をしやすくします。
アメリカのアリゾナ大学薬学科の研究では、ADRB2遺伝子の特定のタイプが、運動をしたときに心拍出量（心臓が送り出す血液の量）を増やし、血管や気管支を広げる働きを強めることが確認されています。(参考リンク3)
心肺フィットネスと肥満の関連は？
ADRB2遺伝子は脂肪組織にも存在し、肥満との関連が示されています。
- ADRB2遺伝子に変異を持つ人は安静時基礎代謝量が約100kcal高いです。
- 基礎代謝量が高いため太りにくい体質とされています。
福岡大学の今任拓也らの報告によるデータです。(参考リンク4)
心肺機能に適したスポーツ
心肺機能が高いAA型の人に向いているスポーツは以下のとおりです。
- 長距離マラソン：持久力を活かした長時間走行
- 水泳：全身の持久力と呼吸の効率を活かす
- 登山：酸素をうまく使えることが、山登りなど高い場所での活動を支えます。
- サイクリング：有酸素運動の代表
心肺機能の生まれつきの傾向を科学的に確かめることで、自分に合ったスポーツや趣味を選ぶ目安になります。
検査の根拠
代表的なDNA領域：心肺フィットネス
検査の根拠
ドイツのミュンヘン工科大学を中心とした共同研究により、ADRB2遺伝子(rs1042713)の遺伝子型が心肺機能と関連していることが明らかになりました。AA型の人は心肺機能が高く、GG型は一般的な心肺機能を示す傾向があります。(参考リンク1)
また、rs1042713は心肺機能だけでなく、肥満や基礎代謝量にも関係する、注目の遺伝子の個人差（一塩基多型）として位置づけられています。(参考リンク4)
心肺フィットネスに最も強く影響するDNA領域は、rs1042713です。 日本でのこの領域の遺伝子タイプの割合は下のとおりです。
- GG
31.1 % - GA
49.3 % - AA
19.5 %
ほかに、心肺フィットネスに関わるDNA領域にはrs365990があります。 日本でのこの領域の遺伝子タイプの割合は下のとおりです。
- AA
76.5 % - AG
21.8 % - GG
1.5 %
ほかに、心肺フィットネスに関わるDNA領域にはrs56233017があります。 日本でのこの領域の遺伝子タイプの割合は下のとおりです。
- GG
99.9 % - GA
0.1%以下 - AA
0.1%以下
ほかに、心肺フィットネスに関わるDNA領域にはrs6123471があります。 日本でのこの領域の遺伝子タイプの割合は下のとおりです。
- TT
25.4 % - TC
49.9 % - CC
24.5 %
ほかに、心肺フィットネスに関わるDNA領域にはrs6882776があります。 日本でのこの領域の遺伝子タイプの割合は下のとおりです。
- GG
10.6 % - GA
44.0 % - AA
45.3 %
ほかに、心肺フィットネスに関わるDNA領域にはrs75190942があります。 日本でのこの領域の遺伝子タイプの割合は下のとおりです。
- CC
88.7 % - CA
10.8 % - AA
0.3 %
今回調査したDNA領域
細胞の中にあるDNAマップの模式図
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関連遺伝子
| 関連遺伝子 | ADRB2 |
|---|---|
| 関連遺伝子 | MYH6 |
| 関連遺伝子 | EPPK1 |
| 関連遺伝子 | KIAA1755 |
| 関連遺伝子 | NKX2-5 |
| 関連遺伝子 | KCNJ5 |
よくある質問
Q1. 心肺フィットネスとは何ですか？
心肺フィットネスとは、心臓と肺が協力して、酸素を全身へ効率よく届ける能力です。心肺機能が高い人は、長い時間の有酸素運動に耐えることができ、持久力に優れています。ADRB2遺伝子(rs1042713)の遺伝子型によって個人差があります。
Q2. 心肺フィットネスに遺伝子はどのように影響しますか？
ドイツのミュンヘン工科大学の研究により、ADRB2遺伝子(rs1042713)のAA型を持つ人は心肺機能が高い傾向にあることが報告されています。日本人ではGA型が49.3％と最も多く、AA型は19.5％です。(参考リンク1)
Q3. 心肺フィットネスを高めるトレーニング方法は？
長距離マラソン、水泳、登山などの有酸素運動が心肺機能を高めるのに役立ちます。遺伝子型に合わせて運動の強さを決めることが大切で、AA型の人は強めの持久系トレーニングに向いているとされています。
Q4. 心肺フィットネスと肥満の関連は？
ADRB2遺伝子は脂肪組織にも存在し、肥満と関連します。ADRB2遺伝子に変異を持つ人は安静時基礎代謝量が約100kcal高く、太りにくい体質であることが確認されています。(参考リンク4)
参考文献
- 参考リンク1 : 2007 Dce., Bernd Wolfarth, Metabolism.
- 参考リンク2 : DNA 領域「rs1042713」の情報 SNPedia
- 参考リンク3 : 2008 Apr., Eric M Snyder, Exerc Sport Sci Rev.
- 参考リンク4 : 2015年3月, 今任 拓也, 福岡大学研究部論集
- 参考リンク5 : 2007 Dec., Wolfarth, Metab. Clin. Exp.
- 参考リンク6 : 2017 Mar., Reka Nagy, Genome Med
- 参考リンク7 : 2016 Dec., Ruben N Eppinga, Nat Genet
- 参考リンク8 : 2013 Jun., Marcel den Hoed, Nat Genet
- 参考リンク9 : 2010 Feb., Hilma Holm, Nat Genet
- 参考リンク10 : 2018 May., Julia Ramírez, Nat Commun