At a Glance
- 研究者らは、夜に起きて昼間に寝るという生活を数日間続けただけでも、脳のマスターサーカディアンクロックを大きく変化させることなく、特定の代謝経路のリズムが変化することを発見した。
- この発見は、夜型の睡眠パターンが肥満や糖尿病などの特定の代謝障害と関連している理由を説明するのに役立つかもしれません。
あなたは毎日、体内時計によってコントロールされる24時間の「サーカディアン」サイクルを繰り返しながら、目覚め、空腹を感じ、眠りについています。 これらの時計は、脳内の中枢ペースメーカーによって同期されています。 脳のマスタークロックの機能には、明暗のサイクルが重要です。
一晩中起きていたり、自然の光のサイクルに逆らっていたりすると、健康を害することがあります。
これまでの研究で、血液中の代謝産物の中には、日内リズムを持つものがあることがわかっていました。 ワシントン州立大学のHans P. A. Van Dongen博士とShobhan Gaddameedhi博士が率いる国際研究チームは、これらのリズムの乱れが、脳の中枢ペースメーカーの影響を受けているのか、あるいは夜勤などの行動を反映しているのかを調べました。 この研究は、NIHの国立環境保健科学研究所（NIEHS）から一部資金提供を受けて行われました。 結果は2018年7月10日に「Proceedings of the National Academy of Sciences」のオンライン版に掲載されました。
22歳から34歳の男性10人と女性4人が、1週間、研究所に滞在しました。 半数は3日間、夜勤型の睡眠パターンをとり、半数は日勤型のパターンをとりました。 夜勤のパターンでは、中枢のペースメーカーと行動のリズムが対立してしまう。 3日後、ボランティアは1日、一定の温度と明るさの中で、一定の日常生活を送り、起きていました。
研究チームは、脳のマスタークロックの活動を示すメラトニンとコルチゾールの日勤パターンと夜勤パターンに、わずかな違いしかないことを発見しました。
研究チームは、24時間の一定した生活の中で、132種類の代謝物のレベルを分析しました。 その結果、約半数（65）の代謝産物に有意な日内リズムが見られました。 そのうち27個の代謝物は、両方の睡眠パターンで24時間のリズムが有意に変化しました。 これらの代謝物のうち3つ（タウリン、セロトニン、サルコシン）だけが、マスタークロックマーカーであるメラトニンやコルチゾールと同じように、同じピークタイムを維持していた。
研究者らは、夜勤の睡眠パターンによって影響を受ける特定の代謝物と経路は、肝臓、膵臓、消化管に関連していると指摘しています。
「脳のマスタークロックはシフトワークのスケジュールにほとんど適応しないのに、消化器官の生物学的時計がシフトワークのスケジュールによってこれほど深くかつ迅速に変化することは誰も知らなかった」とVan Dongen氏は言います。 “
この代謝経路が、肥満や糖尿病など、シフトワーカーのリスクが高い疾患にどのように関わっているかについては、さらなる研究が必要です。