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目が光を感じてスイッチを入れる体内時計のマスタークロックを発見

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目が光を感じてスイッチを入れる体内時計のマスタークロックを発見

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筑波大学の発表
2015年3月5日、筑波大学は筑波医大学国際統合睡眠科学研究機構とテキサス大学の共同により、マウス脳内に体内時計を調節するペースメーカー細胞が存在することを証明したと発表しました。
体内時計
研究内容はNeuronの85巻5号(2015年3月4日号)に掲載されています。

体内時計
ヒトには約24時間のリズムを刻む体内時計が、ほぼすべての細胞に存在します。

この体内時計の働きによって、睡眠などが1日周期で行われています。

目の網膜にある周囲の明るさを感知する特別な神経細胞が出すシグナルが直接に脳の視交叉上核に送られることによって体内時計は毎日リセットされ、地球の自転と同期しています。

寝る前にスマートフォンやゲーム機を触ることによって、ブルーライトが網膜細胞を刺激し、睡眠リズムを乱すという説もあります。

研究内容
研究グループは、視交叉上核のみで産生される神経ペプチド、ニューロメジンS を産生する神経細胞群の体内時計を任意のタイミングで操作し、行動リズムをリモートコントロールできる系を構築しました。

このモデルを用いた研究の結果、【1】ニューロメジンS細胞群のクロック分子の振動を止めると行動リズムが消えてしまう。

【2】クロック分子の長周期変異体が発現させて、ニューロメジンS細胞群のリズム周期を遅くすると行動リズムも遅くなる。

【3】ニューロメジンS細胞群からの神経伝達を阻害すると行動リズムが消えることが判明。

これらの結果は、ニューロメジンS細胞群がマスタークロックとして動作していることを示しているが、ニューロメジンS細胞群を遺伝子学的になくしたマウスでは何も起こりませんでした。

今後の展開
目からは入ったシグナルが視交叉上核に伝えられ、ニューロメジンS細胞群にスイッチが入り、そこから体内時計のリズムが伝達されていることが分かりましたが、それが欠損してもない時計は消失しませんでした。

また、ニューロメジンS細胞群からの神経伝達物質も分かっていません。

今後の研究でこれらのことが判明すれば、日内時計の乱れが原因と考えられている疾患(睡眠障がいなど)の診断、治療に新しい方法が開発される可能性があるといいます。

(画像はプレスリリースより)


外部リンク

筑波大学 プレスリリース
http://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/

文献:Neuromedin S-Producing Neurons Act as Essential Pacemakers in the Suprachiasmatic Nucleus to Couple Clock Neurons and Dictate Circadian Rhythms.
http://www.cell.com/neuron/abstract
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