ショウジョウバエの研究で睡眠の抗酸化効果が判明

ショウジョウバエの研究で睡眠の抗酸化効果が判明

睡眠についての理解は、慢性的な睡眠不足が蔓延している現代社会において、ますます重要になってきている。 睡眠不足と健康への悪影響の相関関係を示すエビデンスとして、睡眠の核心機能は謎のままである。しかし、2018年7月12日にオープン・アクセス・ジャーナルPLOS Biologyに掲載された新しい研究では、ニューヨークのコロンビア大学のVanessa Hill博士、Mimi Shirasu-Hiza博士および同僚らは、短睡眠ショウジョウバエ変異体が急性酸化ストレスに対する感受性の共通の欠陥を共有し、睡眠が抗酸化プロセスをサポートすることを見出した。
地味な存在のショウジョウバエだが、睡眠と酸化ストレスの古くからの双方向の関係を理解することは、睡眠障害や神経変性疾患など現代人の病気についての洞察を得ることができる。

この論文は、「ショウジョウバエの睡眠と酸化ストレスとの間の双方向の関係(A Bidirectional Relationship Between Sleep and Oxidative Stress in Drosophila.)」と題されている。 睡眠中の動物は脆弱で不動であり、環境に反応しにくく、捕食者から逃げることができない。


睡眠行動の対価にも関わらず、ほとんどの動物は睡眠をとるため、睡眠はヒトからショウジョウバエまで本質的かつ進化的に保存された機能を示唆している。 研究者らは、健康の中枢機能のために睡眠が必要な場合、通常よりも睡眠時間が有意に少ない動物はすべて、その中枢機能に欠陥を共有するはずだと推論した。

この研究のために、彼らは短睡眠ショウジョウバエ突然変異体の多様なグループを使用した。 彼らは、これらの短睡眠突然変異体が実際に共通の欠陥を共有していることを発見した。それらはすべて急性酸化ストレスに敏感である。 過剰のフリーラジカルに起因する酸化ストレスは、細胞に損傷を与え臓器機能障害を引き起こす可能性がある。 有毒なフリーラジカルまたは活性酸素種は、正常な代謝および環境ダメージから細胞内に蓄積する。

睡眠の機能が酸化ストレスに対する防御ならば、睡眠の増加は酸化ストレスに対する耐性を増加させるはずである。 Hill博士と同僚は、これが真実であることを示すために薬理学的方法と遺伝的方法の両方を使用した。

最終的に、著者は睡眠に抗酸化作用があると、酸化ストレスが睡眠そのものを制御する可能性があると提唱した。 この仮説と一致して、彼らは、抗酸化遺伝子を過剰発現させ、脳における酸化ストレスを減少させることによって、睡眠の量も減少することを見出した。

これらの結果は、睡眠と酸化ストレスとの双方向性の関係性を指している。つまり、睡眠機能は酸化ストレスや酸化ストレスから体を守り、睡眠を誘発する。

この研究は、睡眠障害がアルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病などの酸化ストレスに関連する多くの疾患と相関関係にあるため、ヒトの健康に関係している。睡眠喪失は、個体を酸化的ストレスやその後の疾患に対してより敏感にする可能性がある。 逆に、抗酸化物質応答の病理学的な崩壊はまた、睡眠喪失および関連する病状につながる可能性がある。

■原著へのリンクは英語版をご覧ください:Antioxidant Benefits of Sleep Suggested in Fly Study

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Edited by Michael D. O'Neill

Michael D. O'Neill

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