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ノーベル賞で注目の体内時計、リズムを作るメラトニンの驚くべき効果

 ステラ・メディックス

(c)Johan Mollerberg -123rf

 2017年ノーベル生理学・医学賞を受賞したのは、体内時計の謎を解明した、米国の3人の研究者だ。生命の24時間のリズムを刻むのはなぜかという問題に挑み、体内時計をつかさどる「ピリオド」と呼ばれる遺伝子を突き止めた、米国ブランダイス大学のジェフリー・ホール名誉教授、同大学のマイケル・ロスバッシュ教授、米国ロックフェラー大学のマイケル・ヤング教授の3人。

 体内時計は、いまや睡眠に限らず、さまざまな病気にも関係していると分かってきている。その接点として注目されているものの一つが「メラトニン」というホルモンだ。体内時計のメカニズムから、メラトニンがどのように私たちの健康に関係しているのかを見ていこう。

体内時計のリズムに合わせた「ホルモンのカクテル」

 そもそも体内時計は、全身に強力なインパクトを与えていることが最近までに分かってきた。

 「体内時計のリズムに合わせて変動する、“ホルモンのカクテル”が全身を巡っているのです」と、日本時間生物学会理事長を務める東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻教授の深田吉孝さんは解説する。

 「時計の歯車のような仕組みが見つかったきっかけは、ベニバナインゲンというマメ科植物が真っ暗な環境でも1日のリズムで葉っぱを上げ下げしている現象への疑問がスタート地点でした」(深田さん)。ここから、今回のノーベル賞受賞者は、ピリオド遺伝子がコントロールをして、時計の歯車となっていることに行き着く。

 「ピリオド遺伝子から作られるPERたんぱく質が自分自身の生産を止める仕組みがあります。このためにPERたんぱく質が作られたり作られなくなったりし、この仕組みが数百、数千のホルモンの生産にも影響していることがはっきりしました。ピリオド遺伝子の影響で、さまざまなホルモンが変動しており、まさに“ホルモンのカクテル”が血液の中をダイナミックに変化しながら流れているのです」(深田さん)

 変動しているホルモンの一つが、メラトニンだ。メラトニンはさまざまなホルモンの中でもとりわけ昼夜で劇的に分泌量が変化するホルモンとして知られている。メラトニンが増えると眠くなるなど、このホルモンが睡眠をつかさどっていると知られていたが、さらに最近では他の働きも分かってきている。

メラトニンの分泌が覚醒と眠りに関係しているのはよく知られている
覚醒モードと睡眠モードのイメージ図。目から網膜に入った光の信号は、神経を介して体内時計の中枢に入る。そうするとメラトニンの分泌が抑制され、体が覚醒モードに切り替わる(左)。朝の光を浴びてから約15時間後からメラトニンの分泌が再び高まり、その作用でだんだん眠くなる(右)。(c)yomogi -123rf

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