【生活習慣】運動すると臓器どうしが「会話」を始める ―運動は単なるカロリー消費ではない。1万種のタンパク質が明かした「全身ネットワーク」の正体―

はじめに ― 運動は「カロリーを燃やすため」ではない

確かに運動はエネルギーを使います。しかし、30 分ほど早歩きをしても、消費するエネルギーはおにぎり1個分程度にすぎません。それなのに、定期的な運動は心筋梗塞や脳卒中、2 型糖尿病、認知症、さらには一部のがんの再発まで減らすことが、多くの研究で示されています。消費カロリーの量だけでは、この幅広い効果は到底説明できません。
2026 年 10 月、デンマーク・コペンハーゲン大学の研究チームは、英国の科学誌ネイチャーの姉妹誌Nature Metabolismに、この謎に迫る大規模な研究を発表しました(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。運動の前後で血液・唾液・尿に含まれる1万種以上のタンパク質を経時的に測定したところ、たった45分の運動で3,000 種を超えるタンパク質が変化し、筋肉・脳・腸・膵臓・免疫細胞などがまるで「会話」をするように連携して応答していたのです。同じ月には、米国心臓病学会(ACC)が「運動処方」に関する2026年の科学的声明を発表し、運動を心血管疾患の予防と治療の中核に据えるよう医師に求めました(Myers et al., J Am Coll Cardiol 2026)。
本コラムでは、この2つの最新論文を軸に、欧米の権威ある研究を加えた計10件の論文をもとに、「運動は単なるエネルギー消費ではなく、全身の臓器間のコミュニケーションである」という新しい見方を、できるだけわかりやすくご紹介します。

1. カロリーだけでは説明できない運動の効果 ― 「残り4割」の謎

ACCの2026年科学的声明は、運動が心血管疾患を減らす仕組みについて興味深いデータを紹介しています。約2万7千人の女性を追跡した米国のWomen’s Health Studyでは、身体活動が多いほど心血管疾患が少なくなりましたが、その減少分のうち、血圧・コレステロール・血糖・体格指数(BMI)・炎症マーカーといった既知の危険因子の改善で説明できたのは59%にとどまりました。つまり、運動の恩恵のおよそ 4 割は、従来の検査値の改善では説明できない「別の何か」によってもたらされていたのです(Myers et al., J Am Coll Cardiol 2026)。
同声明はほかにも、安静時心拍数が1分あたり10拍下がるごとに冠動脈疾患が7%、心臓突然死が 18%減ることや、運動が自律神経のバランスや心臓の血管の拡張能力を改善することを挙げています。いずれも、単に「カロリーを使った結果」ではなく、運動が体の調整システムそのものを作り変えていることを示しています。
一方で、世界の運動不足は深刻化しています。507件の調査、約570万人のデータを統合した英エディンバラ大学などの解析によれば、2022 年時点で世界の成人の 31%(約 18 億人)が推奨される活動量を満たしておらず、2010年の26%から悪化しました。特に日本を含む高所得アジア太平洋地域では48%と、世界で最も高い水準でした(Strain et al., Lancet Glob Health 2024)。「残り4割」の正体を知ることは、運動の価値を正しく伝えるうえでも重要です。

2. 筋肉は「内分泌器官」だった ― 運動が生み出すメッセンジャー「エクサカイン」

この謎を解く鍵として注目されているのが「エクサカイン(exerkine)」です。エクサカインとは、運動によって筋肉・肝臓・脂肪・骨・脳などから分泌され、血液に乗って離れた臓器に指令を届ける物質の総称で、タンパク質、代謝物、RNA、細胞外小胞(エクソソーム)などが含まれます。なかでも筋肉から出るものは「マイオカイン」と呼ばれます。今回のNature Metabolism 論文の責任著者の一人であるベンテ・クラルンド・ペデルセン教授は、筋肉が単なる「動くための組織」ではなく、ホルモンを分泌する「内分泌器官」であるという考え方を提唱してきた研究者です(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。
代表的なマイオカインがインターロイキン 6(IL-6)です。同じコペンハーゲンのグループは、腹部肥満の成人53人を対象としたランダム化比較試験で、12週間の運動により内臓脂肪が減少することを確認したうえで、IL-6 の働きを薬(トシリズマブ)でブロックすると、この内臓脂肪の減少効果が消えてしまうことを示しました(Wedell-Neergaard et al., Cell Metab 2019)。つまり、運動で内臓脂肪が減るのは、単にエネルギーを消費したからではなく、筋肉から脂肪組織へ「脂肪を分解せよ」というシグナルが送られていたからだと考えられます。
ただし、これまでに詳しく分かっていたエクサカインは IL-6 などごく一部に限られていました。運動のときに全身でどれほど多くの「メッセージ」がやり取りされているのか、その全体像は長らく不明だったのです。

3. 45 分の運動で3,000種のタンパク質が動く ― Nature Metabolism 2026 の全身アトラス

Kurgan らの研究では、健康な若年男性25人(平均29歳)に、中等度の強さで45分間の自転車こぎをしてもらい、運動前から運動24時間後まで細かく血液と唾液を、運動前後と24時間後に尿を採取しました。最新の質量分析とOlink社の高感度タンパク質測定法を組み合わせ、3つの体液から合計10,128種のタンパク質を測定したところ、運動直後だけで3,007種(約30%)が統計的に有意に変化していました(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。
体液ごとに反応のパターンは大きく異なりました。血液(血漿)では、測定したタンパク質の約40%にあたる 2,156 種が運動直後に急上昇し、その後すみやかに元に戻る「分泌と除去」のリズムを示しました。唾液では601種が24時間にわたって変化し続け、そのうち52種は2 型糖尿病のリスクと関連するタンパク質でした。尿では272種が一時的に変化し、24時間以内に完全に元に戻りました。尿の変化は主に腎臓の尿細管に由来しており、腎臓が運動中に生じた「後片付け」をしている様子がうかがえます。
さらに血漿のタンパク質がどの臓器から来たのかを調べると、脳の神経細胞、腸や膵臓などの内分泌組織、免疫細胞など、筋肉以外の多様な臓器が運動に反応していることが分かりました。脳由来のグループには、将来の認知症リスクの低さと関連するNPTXRやVGFといったシナプス(神経のつなぎ目)に関わるタンパク質が含まれていました。運動の影響は筋肉の中だけで完結するものではなく、まさに全身の出来事なのです。

4. 臓器は「連携プレー」で応答する ― 体液の垣根を越えたネットワーク

この研究の最も重要な発見の一つは、血液・唾液・尿という別々の体液の変化が、互いに無関係ではなかったことです。研究チームが体液をまたいだタンパク質どうしの相関を解析すると、運動直後には細胞外小胞(細胞が放出する小さな「荷物の包み」)の目印である CD63やTSG101が中心となるネットワークが形成され、1時間後、3時間後、24時間後と、その構造が刻々と組み替わっていきました。著者らは「臓器は独立して反応しているのではなく、共通の調節プロセスを通じて連携している」と結論づけています(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。
同様の全身性の連携は、米国国立衛生研究所(NIH)の大型プロジェクト MoTrPAC でも示されています。ラットに最大8週間の持久力トレーニングを行い、心臓・肝臓・脂肪・腸・脳・血液など約 20 の臓器・組織で遺伝子、タンパク質、代謝物など多層的な分子を網羅的に解析したところ、臓器ごとに固有の変化と、臓器間で共通する変化が数千規模で見つかり、その反応には雌雄差も認められました(MoTrPAC Study Group, Nature 2024)。
一方、スイス・バーゼル大学のハントシン教授らは 2026 年の総説で、筋肉から出たシグナルの多くはまず筋肉の中で周囲の細胞に受け渡され、加工・選別されたうえで一部が血液へと送り出されると指摘しています(Ng & Handschin, Trends Endocrinol Metab 2026)。血液で見えている変化は「全体の会話の一部」にすぎず、局所と全身の二段構えで情報がやり取りされているのです。

5. 年齢・性別・運動の種類を超えた「共通言語」 ― 遺伝学が示す病気とのつながり

若い男性だけの結果が、私たち一般の中高年にも当てはまるのでしょうか。研究チームは、平均55 歳、女性15人を含む24人の別の集団で、有酸素運動・高強度インターバルトレーニング(HIIT)・筋力トレーニングの3種類を同じ人に順番に行ってもらう検証を行いました。年齢も性別も運動の種類も異なるにもかかわらず、最初の研究で変化した血漿タンパク質の56%にあたる 1,212 種が再び運動に反応し、運動直後の反応の約 74%が共通していました(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。運動には、年齢や性別を超えた「共通言語」があると言えます。
同時に、運動の種類による違いも見えてきました。804 種のタンパク質は運動の種類によって反応が異なり、筋力トレーニングでは筋肉を作る(同化)方向の信号が、HIIT や筋力トレーニングでは筋肉の微細な損傷と修復に関わる信号がより強く現れました。有酸素運動と筋力トレーニングで体の適応の仕方が違う理由の一端が、分子レベルで示されたことになります。
さらに研究チームは、ヒトの遺伝情報を大規模に解析した研究(ゲノムワイド関連解析)と照合し、運動で変化する分泌タンパク質の量を左右する遺伝子の違いが、どの病気のなりやすさと重なるかを調べました。その結果、ネットワークの中心に位置したのは心血管疾患や代謝疾患でした。とくに年齢・性別・運動の種類にかかわらず共通して反応するタンパク質ほど、病気との遺伝的つながりが強いことが分かりました。運動で動く「共通言語」は、まさに生活習慣病の発症に関わる経路そのものだったのです。

6. 筋肉から脳へ、筋肉から脂肪へ ― 食欲・記憶・睡眠をつなぐシグナル

運動によるメッセージの宛先は、脳にも及びます。米国スタンフォード大学のグループは、よく走ったマウスの血漿を運動していないマウスに投与すると、脳の炎症が抑えられ、学習や記憶の能力が改善することを示し、その鍵となる物質としてクラステリンというタンパク質を特定しました(De Miguel et al., Nature 2021)。「運動の効果が血液を介して脳に伝わる」ことを直接示した重要な研究です。
また、激しい運動のあとに血液中で最も増える代謝物の一つ「Lac-Phe(ラクフェ)」は、乳酸とアミノ酸のフェニルアラニンが結合したもので、2025 年の研究では、脳の視床下部で空腹を引き起こす AgRP 神経を直接抑えることで食欲を低下させる仕組みが明らかにされました(Liu et al., Nat Metab 2025)。運動後に「意外とお腹が空かない」と感じるのは、筋肉から脳への伝言かもしれません。ただし、これはマウスでの研究であり、ヒトでの効果はまだ検証段階です。
Kurgan らは、ヒトで見つかった筋肉由来の候補物質を、遺伝子操作が容易なショウジョウバエで検証しました。筋肉だけで PDGF・TNF・FGF といった因子を働かなくすると、トレーニングを積んでも持久力が伸びず、体に脂肪(中性脂肪)が蓄積し、夜間の睡眠量まで変化しました。ミオスタチンを抑えると運動後の摂食量が大きく増えました(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。筋肉から出るシグナルが、運動能力だけでなく、脂肪の蓄え方・食欲・睡眠という全身の行動と代謝を調節していることを示す結果です。

7. 「運動の薬」は作れるのか ― 69の創薬標的と、それでも運動にしかできないこと

運動で動くタンパク質が分かれば、「飲むだけで運動と同じ効果が得られる薬」が作れるのではないか ―― そう期待する方もいるでしょう。実際にKurganらの解析では、運動で変化し病気と遺伝的につながる分泌タンパク質のうち69種が、すでに米国食品医薬品局(FDA)が承認した薬の標的でした。病気やけがで運動ができない方のための「運動模倣薬」開発の手がかりになると期待されます。しかし著者ら自身が、「複数の臓器にまたがる広範で協調的な変化を考えれば、単一の薬で運動の全身的な恩恵を完全に再現することはできない」と明記しています(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。
スペイン・欧州大学のルシア教授らも 2026 年の総説で、運動はミトコンドリアの機能、血管内皮の働き、自律神経のバランス、炎症の抑制、多様なエクサカインの放出を同時にもたらすものであり、これまで研究されてきた「運動の薬」はいずれもその一部を模倣するにとどまると結論づけています(Plaza-Florido et al., Trends Endocrinol Metab 2026)。 全身の対話としての運動の力は、がんの経過にまで及びます。大腸がんの術後補助化学療法を終えた889人を対象とした国際共同のランダム化試験CHALLENGEでは、3年間の運動指導プログラムを受けた群は、健康教育資材のみの群に比べて再発・新たながんを含む無病生存のリスクが 28%低く(5 年無病生存率 80.3%対 73.9%)、全死亡のリスクも 37%低下しました(Courneya et al., N Engl J Med 2025)。運動が「薬に匹敵する治療」になりうることを、最高水準の試験が示したのです。

8. 今日から「臓器の対話」を促すために ― ACC 2026声明の実践ポイント

Kurgan らの研究では、多くのタンパク質が運動後24時間以内に元の値に戻っていました。これは裏を返せば、臓器間の「会話」を保つには、運動を日々くり返すことが大切だということです。ACCの2026年声明は、成人に週150分以上の中等度の有酸素運動(早歩きなど)、または週 75 分以上の高強度の運動を推奨し、より多くの運動量で追加の効果が得られるとしています。最も大きな効果が得られるのは「全く運動しない人が少しでも動き始めたとき」であり、何歳から始めても遅すぎることはないと強調しています(Myers et al., J Am Coll Cardiol 2026)。
歩数でいえば、51研究のメタ解析で1日7,000歩の人は2,000歩の人に比べて総死亡・心血管死亡のリスクがいずれも47%低く、同声明は1日約7,000歩を多くの成人にとって現実的な目標としています。筋力トレーニングは週 2 日以上、8〜12 回反復できる程度の重さ(最大筋力の 40〜60%程度)から始め、徐々に負荷を上げていきます。また、推奨量の運動をしていても1日の大半を座って過ごすとリスクが残るため、こまめに立ち上がることも重要です。体重が多い方でも、活動的な人は不活発な人に比べ総死亡が 21%、心血管死亡が 24%低いと報告されています。
なお同声明は、症状のない方の多くには運動開始前の検査は必ずしも必要ないとする一方、狭心症や心不全などの持病がある方、症状が悪化している方、高強度の運動を始めたい方には、運動負荷試験などで安全性を確認したうえで個別に処方することを勧めています。

おわりに ― 運動は、全身への「手紙」である

運動をすると、筋肉は脂肪に、脳に、腸や膵臓に、免疫細胞に、そして腎臓に向けて、何千通もの「手紙」を送り出します。臓器はその手紙を受け取り、返事を書き、全身で歩調を合わせて体を作り変えていきます。最新の研究が明らかにしたのは、運動が「カロリーの収支」ではなく「臓器どうしの対話」であるという、新しい運動の姿でした。体重がなかなか減らないからといって、運動の意味がないわけでは決してありません。
まんかいメディカルクリニックでは、生活習慣病の診療に加えて運動療法に力を入れています。InBody(体成分分析)による筋肉量・脂肪量の評価、CT による内臓脂肪の測定、超音波検査による心臓・血管・脂肪肝の評価などを組み合わせ、一人ひとりの体の状態や持病に合わせた「運動処方」をご提案しています。日曜・祝日も診療しており、救急救命士も常駐しています。「何から始めればよいか分からない」「持病があって運動が不安」という方も、どうぞお気軽にご相談ください。

FAQ ― よくあるご質問

Q1. 運動しても体重が減りません。それでも続ける意味はありますか?

大いにあります。米国のWomen’s Health Studyでは、運動による心血管疾患の減少のうち、体重を含む既知の危険因子で説明できたのは59%にとどまりました(Myers et al., J Am Coll Cardiol 2026)。残りの効果は、本コラムで紹介した臓器間のシグナルなど、体重計には表れない変化によると考えられます。また、体重が多くても活動的な人は不活発な人に比べ総死亡が21%低いと報告されています。IL-6を介して内臓脂肪が減るように(Wedell-Neergaard et al., Cell Metab 2019)、体重以外の指標で効果を確かめることが大切です。

Q2. どのくらいの運動で「臓器の会話」が起こるのですか?

Kurgan らの研究では、中等度の強さで 45 分間の自転車こぎを 1 回行っただけで、3,000種以上のタンパク質が変化しました(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。ただし多くの変化は 24 時間以内に元に戻るため、効果を積み重ねるには継続が欠かせません。目安としては、ACCの2026年声明が推奨する週150分以上の中等度の有酸素運動(例えば1日30分を週5日)、または1日約7,000歩を目標にするとよいでしょう(Myers et al., J Am Coll Cardiol 2026)。

Q3. 有酸素運動と筋トレ、どちらを優先すべきですか?

両方を組み合わせるのが理想です。55 歳前後の男女を対象にした検証では、有酸素運動・HIIT・筋力トレーニングのいずれでも多くのタンパク質が共通して反応した一方、804 種は運動の種類によって反応が異なり、筋力トレーニングでは筋肉を作る方向の信号が強く現れました(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。ACC の2026 年声明も、有酸素運動に加えて週2日以上の筋力トレーニング、さらにバランス運動と柔軟運動を推奨しています(Myers et al., J Am Coll Cardiol 2026)。

Q4. 運動の代わりになるサプリメントや薬はありますか?

現時点では、運動を完全に代替できるものはありません。運動で変化するタンパク質のうち 69 種は既存薬の標的であり、将来の「運動模倣薬」の手がかりになり得ますが、著者ら自身が単一の薬で運動の全身的な効果を再現することはできないと述べています(Kurgan et al., Nat Metab 2026)。欧州の研究者による総説も、これまでの候補物質は運動の効果の一部を模倣するにとどまると結論づけています(Plaza-Florido et al., Trends Endocrinol Metab 2026)。

Q5. 持病があります。運動を始める前に検査は必要ですか?

ACC の 2026 年声明では、症状のない方の多くには、運動開始前の検査は必ずしも必要ないとされています。一方、狭心症や心不全などの心臓病がある方、最近症状が悪化した方、高強度の運動を始めたい方には、運動負荷試験などで安全性を確認したうえで運動強度を決めることが勧められています(Myers et al., J Am Coll Cardiol 2026)。糖尿病、高血圧、呼吸器疾患をお持ちの方も、まずは主治医にご相談のうえ、無理のない強度から始めましょう。

参考文献

1. Kurgan N, Kjærgaard J, Jespersen NZ, et al. Systemic proteomic dynamics of acute
　exercise reveal genetic links to health and disease. Nat Metab. 2026;8(10):2178-2198.
https://doi.org/10.1038/s42255-026-01621-w
2. Myers J, Beckie TM, Chastin S, et al. Exercise prescriptions for cardiovascular health
　in adults: 2026 ACC scientific statement: a report of the American College of
　Cardiology. J Am Coll Cardiol. 2026. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2026.09.008
3. Strain T, Flaxman S, Guthold R, et al. National, regional, and global trends in
　insufficient physical activity among adults from 2000 to 2022: a pooled analysis of
　507 population-based surveys with 5.7 million participants. Lancet Glob Health.
　2024;12(8):e1232-e1243. https://doi.org/10.1016/S2214-109X(24)00150-5
4. Wedell-Neergaard AS, Lang Lehrskov L, Christensen RH, et al. Exercise-induced changes
　in visceral adipose tissue mass are regulated by IL-6 signaling: a randomized
　controlled trial. Cell Metab. 2019;29(4):844-855.e3. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.12.007
5. MoTrPAC Study Group. Temporal dynamics of the multi-omic response to endurance exercise
　training. Nature. 2024;629(8010):174-183. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06877-w
6. Ng SY, Handschin C. The local–systemic axis of the skeletal muscle secretome. Trends
　Endocrinol Metab. 2026. https://doi.org/10.1016/j.tem.2026.07.001
7. De Miguel Z, Khoury N, Betley MJ, et al. Exercise plasma boosts memory and dampens
　brain inflammation via clusterin. Nature. 2021;600(7889):494-499.
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04183-x
8. Liu H, Li VL, Liu Q, et al. Lac-Phe induces hypophagia by inhibiting AgRP neurons in
　mice. Nat Metab. 2025. https://doi.org/10.1038/s42255-025-01377-9
9. Plaza-Florido A, Lindholm ME, Carrera-Bastos P, et al. Exercise pills for
　cardiometabolic health cannot mimic the exercise milieu. Trends Endocrinol Metab.
　2026;37(4):356-370. https://doi.org/10.1016/j.tem.2025.07.005
10. Courneya KS, Vardy JL, O’Callaghan CJ, et al. Structured exercise after adjuvant
　chemotherapy for colon cancer. N Engl J Med. 2025;393(1):13-25.
https://doi.org/10.1056/NEJMoa2502760

※本コラムは医学的情報の提供を目的としたものであり、個別の診断・治療を代替するものではありません。気になる症状がある方は医療機関にご相談ください。