13 | 11月 | 2017 | 壺公夢想

☆彡　睡眠の都市伝説を斬る　=三島和夫・睡眠研究者=　彡☆

【この企画は“Webナショジオ・連載/睡眠の都市伝説を斬る”に追記補講した】

脳の掃除は夜勤体制 =1/3=

睡眠研究=1

数年前、最も権威ある科学誌の1つである「サイエンス」に、睡眠研究に携わる人々を唸らせた1つの論文が掲載された。それが今回のテーマである「睡眠中の脳内清掃システム」である。米国ロチェスター大学メディカルセンターの研究チームは、神経細胞へダメージを与えず3次元撮影や液体の流れが観察できる最新の顕微鏡（2光子励起顕微鏡）を用いて、それまで知られていなかった脳内の老廃物を流し出す一種の排水システムを明らかにしたのだ。

この論文は神経科学に大きなインパクトを与えたが、いまだ他の研究施設から追試が出ておらず真偽は確定していない。またマウスを使った研究であり、人での検証はこれからである。けれども、最近になってさまざまな状況証拠がそろい、「本当らしい」となってきたので紹介しよう。

ある試算によれば私たちの体は37兆個もの細胞から構成されている。細胞内では日々、変性したタンパク質などさまざまな老廃物が生じ、細胞外に排出している。また、細胞自体が毎日数千億個も死滅して老廃物と化す。

本年度のノーベル生理学・医学賞を受賞した大隅良典博士の研究テーマであるオートファジーも、細胞内に生じた異常なタンパク質を分解して、その一部を再利用するシステムである。

アルツハイマー病はアミロイドβと呼ばれるタンパク質の異常な蓄積が原因の1つであるが、神経細胞内からアミロイドβを排出する際にもオートファジーは深く関わっていることが明らかになっている。最近ではアルツハイマー病以外にも、オートファジーの機能異常がパーキンソン病など幾つもの神経変性疾患の発症に関わっているのではないかと疑われている。

細胞外に老廃物を排出しても、そのまま近くに放置していてはマズイ。ゴミを集積し、焼却炉へと運ぶ必要がある。体内には細胞外に排出された老廃物を運搬し焼却するシステムがあり、その主なルートがリンパ系システムである。

細胞と細胞の間（細胞間隙）は血管から漏出した体液（血漿成分）で満たされている。細胞から排出された老廃物を含む体液はリンパ液となって全身に張り巡らされたリンパ管に入り、徐々に太いリンパ管へと合流し、最終的には血管に流し出される。その間、リンパ液や中継地であるリンパ節に存在するマクロファージなどの白血球によって老廃物は取り込まれ（貪食され）、細胞内の酵素などで処理される。

＝資料・文献＝

脳の老廃物排出、就寝後にスピードアップ

【10月19日 AFP】眠りに入った後の脳は、施設の照明が消えた後に清掃員が廊下の掃除を始めるようなもの──就寝後の脳内に起きる大きな変化により、老廃物が排出され、疾患を防いでいるとする研究論文が17日の米科学誌サイエンスに発表された。

研究論文は、なぜ人間が人生の約3分の1を寝て過ごすのかという問いに対する新たな答えを提供するもので、また睡眠が認知症や神経疾患などの治療に役立つ可能性についても触れている。

ネズミを使った実験で研究者らは、脳細胞にたまった老廃物がどのようにして脳内血管を通じて循環系から肝臓へと排出されるのかを調べた。これらの老廃物には、蓄積するとアルツハイマー病の発症につながるとされているアミロイドベータと呼ばれるタンパク質が含まれている。

脳内老廃物は、脳脊髄液が脳組織を循環することで排出されるが、そのスピードは就寝中に増加する。就寝中は脳細胞が約60％収縮するため、脳脊髄液がより速く、より自由に脳内を流れるためだ。

脳内老廃物の排出は「グリンパティック系」と呼ばれる循環システムで起こる。この循環システムは、目が覚めている時よりも寝ている間にその活動量が約10倍になるとみられている。

研究を主導したロチェスター大学医療センター（University of Rochester Medical Center）のマイケン・ネーデルガード（Maiken Nedergaard）氏は「脳が自由に使えるエネルギーには限界がある。ハウスパーティーを開く家の主に例えると、来客を楽しませることと、（散らかった）家をきれいにすることを同時にできないようなものだ」と述べた。

米国立衛生研究所（US National Institutes of Health、NIH）から支援を受けた今回の研究には、共著者にオレゴン健康科学大学（Oregon Health and Science University）とニューヨーク大学（New York University）の研究者らが名を連ねている。(c)AFP