このメカニズムは、眠れない夜が腸の健康に影響を与える理由を説明できますか？
腸の炎症や免疫系に関係する他の状態は、夜勤で働く人々を含む、不規則な睡眠パターンを持つ人々の間でより一般的です。現在、マウスの新しい研究により、接続を説明するのに役立つ可能性のある、これまで知られていなかったメカニズムが明らかになりました。
このメカニズムは、グループ3の自然リンパ球（ILC3）に関係しています。これらの免疫細胞は、代謝、炎症、その他の生物学的プロセスを制御する上で強力な役割を果たしています。
最近では 自然 論文では、科学者たちは、腸内でのILC3の役割をよりよく理解するためにマウスをどのように使用したかを説明しています。
「これらの細胞は、腸内の重要な機能を果たし、感染と戦い、腸上皮の完全性を制御し、脂質吸収を指示します」と上級研究著者のヘンリケ・ベイガ・フェルナンデス博士は述べています。
Veiga-Fernandesは、ポルトガルのリスボンにある未知のシャンパリモーセンターで働いています。彼は、神経系と免疫系の間の細胞レベルでのコミュニケーションを調査するグループを率いています。
睡眠パターン、健康、時計遺伝子
「睡眠不足や睡眠習慣の変化は、劇的な健康への影響をもたらす可能性があり、腸の炎症状態など、免疫成分を頻繁に伴うさまざまな病気を引き起こします」とVeiga-Fernandes氏は説明します。
研究によると、交代制勤務の人は、特定の長期的な健康問題を発症する可能性が高いことが示されています。
たとえば、夜勤で長時間働く人は、潰瘍、一部の癌、代謝性疾患、肥満、胃腸の状態などの状態のリスクが高くなります。
「なぜこれが起こるのかを理解するために、私たちは腸内の免疫細胞が概日時計の影響を受けているかどうかを尋ねることから始めました」とVeiga-Fernandesは続けます。
彼と彼の同僚は、ILC3がリズミカルな細胞プロセスを制御する遺伝子である時計遺伝子の変化に特に敏感であることを発見しました。
彼らはまた、脳の概日時計、つまり24時間時計を腸のILC3にリンクする回路を発見しました。
環境光の変化を感知するこの回路の破壊は、ILC3時計遺伝子を変化させる可能性があるようです。これらの遺伝的変化は、腸の健康を調節する免疫細胞の能力を損なう可能性があります。
チームは、マウスの脳の24時間制を乱すことで、この効果を実証しました。
著者らは、「外科的または遺伝的に誘発された脳のリズムの規制緩和は、概日ILC3振動の破壊、規制緩和されたミクロビオーム、および脂質代謝の変化をもたらした」と書いています。
脳時計を乱すと腸のILC3が減少します
体内のほぼすべての細胞には、24時間周期に従うのに役立つ時計遺伝子があります。
時計遺伝子は細胞の機械に何時かを伝え、体の生物学が食事や睡眠などの周期に敏感な活動に備えることができるようにします。
各細胞の時計遺伝子は時間を独立して保つことができますが、それらは脳内のマスタークロックに依存して同期を保ちます。
さらに、脳の時計回路は外光に敏感であるため、体の他の部分の時計遺伝子との接続は、体の機能を昼と夜の周期と同期させるのに役立ちます。
チームは、ILC3の時計遺伝子を破壊すると、腸内での存在が劇的に減少することを発見しました。
「これにより、重度の炎症、腸のバリアの破砕、脂肪の蓄積の増加が起こりました」とVeiga-Fernandes氏は述べています。
破壊された脳時計が宛先コードを消去する
さらなる調査により、腸内のILC3が劇的に減少した理由が明らかになりました。脳の概日回路が破壊されると、重要な信号がILC3時計遺伝子に到達しなくなるようです。
シグナルの喪失は、一過性のILC3細胞に移動先を指示するタンパク質に影響を与えます。このタンパク質は、衛星測位システムの宛先郵便番号のように機能し、脳のサーカディアン回路からの信号がなければ、郵便番号を設定できません。
Veiga-Fernandesは、夜間に活動している人々が腸の健康状態が悪く、炎症性疾患を経験する可能性が高い理由を説明するのに役立つため、彼と彼のチームはこれらの結果に非常に興奮していると言います。
彼は、日中、摂食が優勢になると、脳の概日時計がILC3に腸を離れるように指示するように体が進化したことを示唆しています。これにより、腸内のILC3活性が低下し、脂質代謝が促進されます。
ただし、ILC3の活動が低下すると、腸も損傷を受けやすくなります。そのため、夜、摂食が普及しない場合、脳の時計はILC3に腸に戻り、防御と修復のタスクを実行するように指示します。
「これは、この特定の神経免疫軸が脳の時計によって非常によく制御されているため、習慣の変化がこれらの重要な古代の免疫細胞に即座に影響を与えるという事実と関係があります。」
Henrique Veiga-Fernandes、Ph.D。
