「寒冷暴露」は血糖値の管理に役立つのか。褐色脂肪細胞と寒冷刺激の関係

褐色脂肪細胞は、寒さにさらされると血中のブドウ糖を取り込み、熱に変えます。健康な人を対象にした実験では、寒冷刺激で褐色脂肪細胞のブドウ糖の取り込みが約12倍に増えました。

しかし、冷たいシャワーのような短い寒冷刺激でも、血糖値は下がるのでしょうか。人での実験は、5〜8時間または10日間の寒冷刺激を使った少人数のもので、短いシャワーで同じことが起きるかは確かめられていません。

褐色脂肪細胞は、ミトコンドリアのUCP1（脱共役タンパク質1）というタンパク質を使い、エネルギーをATPではなく熱として放出する脂肪細胞です。寒冷暴露は、意図的に寒さにさらされることを指します。

成人にも褐色脂肪細胞があり、寒さで働きが高まる

成人の首から胸にも、褐色脂肪細胞が見つかっています。寒さにさらされると、その働きが高まります。

白色脂肪細胞は、大きな脂肪滴を1つ持ち、エネルギーをたくわえます。褐色脂肪細胞は、脂肪とブドウ糖を取り込んで燃やし、熱をつくります。

褐色脂肪細胞は乳幼児に多く、成人ではほとんど失われると、かつては考えられていました。PET検査を使った研究で、成人にも残っていることが分かりました。

診断のためにPET-CT検査を受けた1,972人では、首から胸にかけて褐色脂肪が見つかったのは、女性の7.5%、男性の3.1%でした。見つかる人は、年齢が高いほど、検査日の気温が高いほど少なくなりました。成人では、首、鎖骨の上、背骨の周りに多く見られます。

寒さが褐色脂肪細胞に熱をつくらせる経路

寒さは交感神経を通じて褐色脂肪細胞のUCP1を働かせ、エネルギーを熱に変えます。その流れは、次の4段階で説明されます。

1. 皮膚が冷えると、褐色脂肪につながる交感神経の活動が高まります。ラットの実験では、皮膚を冷やすだけで、この交感神経の活動と褐色脂肪の温度が上がりました。
2. 交感神経の末端が、ノルアドレナリンを放出します。
3. ノルアドレナリンが、褐色脂肪細胞の細胞膜にあるβ3アドレナリン受容体に結合します。細胞内で信号が伝わり、脂肪が分解されて遊離脂肪酸ができます。
4. 遊離脂肪酸が、ミトコンドリアのUCP1を活性化します。

UCP1が働くと、ATPがつくられないまま水素イオン（プロトン）がミトコンドリアの内側へ戻り、エネルギーが熱として放出されます。

熱をつくる間、褐色脂肪細胞はブドウ糖と脂肪酸を取り込みます。健康な男性6人に寒さを与えた実験では、全員の褐色脂肪が、脂肪酸とブドウ糖を多く取り込みました。

寒冷刺激のあとに血糖の処理が上がった少人数の実験

寒冷刺激のあとにブドウ糖の処理とインスリンの効きが上がったと、人の少人数の実験で報告されています。2014年の実験では、変化が出たのは褐色脂肪が見つかった男性だけでした。

2型糖尿病の人の実験では、骨格筋でGLUT4の細胞膜への移動が大きく増え、褐色脂肪のブドウ糖の取り込みの増加は小さいものでした。インスリンの効きの改善は、骨格筋の変化と同時に起きていました。

寒冷暴露は食事と運動に加える方法の一つ

厚生労働省のe-ヘルスネットは、薬物療法に加えて、食事療法と運動療法の重要性が高まっていると説明しています。寒冷暴露は、この2つに加える選択肢の一つだと思います。

寒冷暴露は、褐色脂肪細胞を活性化させる刺激の一つです。食事や運動とは異なる仕組みで血糖値に関わるかは、人での比較実験では確かめられていません。

サウナ入浴では、ヒートショックプロテインの一つであるHSP70が、若い男性で1回目の入浴後に上がったと報告されています。寒冷では、褐色脂肪細胞の働きが高まります。

寒冷暴露の試し方と注意点

寒冷暴露は、温かいシャワーのあとに冷水を浴びる方法から始められます。人の実験で用いられた寒冷刺激は、5〜8時間、または14〜15℃で10日間です。次に挙げる水温、時間、組み合わせは、それとは別に紹介されている方法です。

コールドシャワー

毎日のシャワーの最後に冷水を浴びる方法は、手軽な方法として紹介されています。最初は不快に感じても、無理のない範囲で始めます。

温かいシャワーのあとに、冷たいと感じる水を30秒から1分ほど浴びます。最初は心臓から遠い足先や手先から始め、少しずつ慣らします。体を冷やしすぎないよう、水温と時間は無理のない範囲にとどめます。

寒冷環境での軽い運動

寒さと運動を組み合わせると相乗効果が期待できるとして、気温の低い季節の朝に、少し薄着でウォーキングをする方法が紹介されています。

上の表の2件の実験が調べたのは、寒さだけを与えた場合の変化です。低体温症などの危険がない範囲で行い、体調に注意してください。

アイスバス

氷水に浸かるアイスバスは、冷たさが強い方法です。浴槽に水を張って氷を入れ、水温を15℃以下にして、数分間浸かる方法が紹介されています。

冷水に入ること（冷水浸漬）は、溺水、心停止、低体温症につながりうると、2017年の総説が整理しています。高血圧や心血管系に不安がある人は、試す前に医師に相談してください。

無理のない範囲で試す

糖尿病で治療を受けている人や持病のある人は、始める前に主治医に相談してください。

まずは、温かいシャワーの最後に、冷たい水を少し浴びてみてはいかがでしょうか。