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医療新時代を開くナイアシン(NAD+ NMN)その4:
ナイアシンとサーチュインがコラボする体内時計正常化
2018/08/25



 
1. 規則正しい生活リズムが作る明晰な頭脳と健康な体
2. 体内時計(biological clock)を分子レベルで解明
3. ナイアシン(ビタミンB₃)派生物質NAD+が関わる体内時計
4. 体内時計とは難解な言葉
5. サーカディアン・リズム(Circadian rhythms)
6. 白熱電球照明の発明と普及


 
1. 規則正しい生活リズムが作る明晰な頭脳と健康な体

今では一部かもしれませんが、半世紀前はどこの学校や家庭でも
「規則正しい生活リズムを持ちましょう」と教えていたそうです。
これは毎日、(出来得る限り)同じ時間に食事、就寝、起床、運動、勉強などを
実行することを薦めたもの。
「規則正しい生活リズム」が病気に強い健康な体、明晰(めいせき)な
頭脳を作ることは、古くから疫学的、体験的に知られていた体内時計の効能です。
体内時計周期(サーカディアン・リズム)の不調は不眠、鬱(うつ)などの
神経疾患、肥満、生活習慣病、癌の発症まで引き起こすと診られていましたが
その仕組解明は困難な作業でした。
 
2. 体内時計(biological clock)を分子レベルで解明
約15年前にこの難関を突破したのが現ロックフェラー大学の
ヤング博士(Michael W. Young)ら。
ヤング博士らは体内時計を機能させる遺伝子(Period:per)のクローニングに
初めて成功し、分子レベルの作用機序解明、下記論文を発表しました(動物実験)。
「Molecular genetics of a biological clock in Drosophila」
*Drosophila:ショウジョウバエ
*cloning of the first clock genes:時計遺伝子の詳細を得て複製をつくること
 
体内時計の分子レベル解明は多様な疾病の原因究明に非常にインパクトの
大きい発見であり、この功績によりヤング博士ら3人は2017年の
ノーベル医学生理学賞を受賞しました。
 「discoveries of molecular mechanisms controlling the circadian rhythm」

体内の組織にはそれぞれに時計機能があり、時計制御遺伝子の変調は
体調不良の発生に通じます。
時計制御遺伝子は特殊な転写因子の動きを通して、遺伝子の転写、翻訳反応の
繰り返しに絡みつかれて支配されていることも解明されました。

 3. ナイアシン(ビタミンB₃)派生物質NAD+が関わる体内時計
その後カリフォルニア大学(University of California, Irvine)では
コルシ博士(Dr Sassone-Corsi)らが、幾つも発見された
時計制御遺伝子のCry 、BMAL1などを研究対象として、エネルギー代謝促進物質の
補酵素で知られるナイアシンのNAD+が、長寿遺伝子と別称されるサーチュイン₁と
ともに体内時計(biological clock 、Circadian Clock)の機能に関与していることを
分子レベルで突き止めています(動物実験)。
「The Time of Metabolism: NAD+, SIRT1, and the Circadian Clock」
ナイアシンの解説は下記に
「ビタミンB³(ナイアシン)がサーチュインとコラボレーション:
長寿と癌(がん)研究の新たな潮流 」
http://www.botanical.jp/library_view.php?library_num=605

哺乳類の細胞は分子時計を持っており、各々の組織内において
サーカディアンリズム(Circadian rhythms)とマッチして多様な
生理的代謝処理を行います。
また体内時計(Circadian Clock)のNAD+合成制御は光の明暗によって
ミトコンドリアのエネルギー産出活動が同調することも解明されています。
コルシ博士らによれば細胞転写に重大なサーカディアン機能は、固有の
ヒストン・アセチル化動作を持っており、細胞転写の10%以上が
サーカディアンの支配下と考えられるそうです。
「長寿の酵素が癌遺伝子発現と脳血管障害を制御」ヒストンとクロマチン
http://www.botanical.jp/library_view.php?library_num=404
ヒストンとクロマチンの解説は上記にあります。
(細胞転写に重大なサーカディアン機能は固有のヒストン・アセチル化動作を持っており、
他のクロマチン再生とともに、大サイズの核複合体に影響を与えています)
 
4. 体内時計とは難解な言葉
東京オリンピックの酷暑予想から再燃したサマータイム導入。
新聞社などによる国民へのアンケート調査では、健康に悪いから反対という意見が
ほとんどなかったということですが、このことは医療関係者にはおどろきでした。
「体内時計」というネーミングは健康とは縁がなさそうな翻訳造語。
お腹のすき具合で時刻を推測する腹時計という言葉からの連想で、
体内時計には学術的、論理的な響きが無く、感覚だけの言葉と捉える人が
多いのが原因のようです。
腹時計も体内時計に通じる医学的な意味がある言葉ですが、学問関連に的確な
日本語とはいい難い表現ですから、誤解されやすいのでしょう。
体内時計周期(サーカディアン・リズム)の研究は米国が先進国、
学術的な論文は英語で、個別動作には細胞時計、分子時計、
生理学的時計(the biological clocks)など生理学的な連想可能な表現も使用しています。
日本語はバイオ時計くらいが解りやすかったかもしれません。
1日周期を意味するサーカディアン・リズムの学術的呼び名は「概日時計」。
体内時計以上に生理学的な連想がむつかしい難解な日本語となりました。
ちなみに学会の名は日本時間生物学会。
 
5. サーカディアン・リズム(Circadian rhythms)
人類は地球の24時間周期へ適応した活動の活発性や体温、眠気の終日変動を
リズミカルに繰り返えしています。
また、このような内因的な生活のリズムだけでなく、地球自転や気候、磁力などの
外因的環境変化にも対応しているといわれます。
(外因的要因は内因的要素ほど人に与える影響のウェイトが高くないようです)

半世紀ほど前に登場した(サーカディアン:circadian)という
専門用語は真核生物に共通する生理です。
日が昇り、日が沈むサイクルに従って規則的なリズムを作って生きてきた人類は
すでに5千年以上となる土着生活の永い歴史によって、地域、民族毎にそれぞれの
地域順応方法を体内に自然形成してきました。
同じ哺乳類にはその逆の夜行性動物も存在します。
 
6. 白熱電球照明の発明と普及
ところが百数十年前に持続性の高い白熱電球照明が発明されて、内因的な
サイクルを容易に変えることができるようになり、サイクルを乱す人が
徐々に増加。
百数十年程度では、数千年以上の歴史で築いた遺伝子(clock genes)を
変えることが容易ではありません。
結果的に不規則な生体リズムが睡眠、覚醒など神経系や自律神経系、
内分泌系などに様々な健康障害を起こす人が多くなっています。

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