ロチェスター大学医療センター(URMC)の研究者らの最新の研究結果は、グリンファ系(脳の自己完結型老廃物除去プロセス)を構成する複雑な分子・流体力学のセットが、身体の睡眠・覚醒サイクルを調節するマスター体内時計とどのように同期しているかを概説している。今回の研究結果は、日中の睡眠に依存している人は、神経疾患を発症するリスクが高いことを示唆している。

研究データはまた、URMCのトランスレーショナル神経医学センターの共同ディレクターの神経科学者Maiken Nedergaardと同センターの研究者によって2012年に発見されたグリン系の機能に新たな洞察を提供している。これらの知見は、グリンパ系の機能が睡眠や覚醒だけに基づいているのではなく、私たちの体内時計によって決められた一日のリズムに基づいていることを示している」とNedergaardらは主張している。研究は『Nature Communications』に掲載され、「Circadian control of brain glymphatic and lymphatic fluid flow」というタイトルの論文で発表されている。

睡眠は「進化的に保存された生物学的機能であり、覚醒時に蓄積するアミロイドβのような有害な代謝物を脳内に排出し、記憶を定着させる」と著者らは書いている。急性の睡眠不足は認知機能を損なうことが示されており、睡眠障害はしばしば神経変性疾患と関連している。「睡眠の質は、概日リズム、遺伝子転写、細胞シグナル伝達、生理学、行動の24時間周期によって制御される睡眠不足と睡眠タイミングの両方に大きく依存している。概日リズムが睡眠の質にどのように寄与しているかを理解することは、長期的な脳の健康を促進するために必要だ」。

このタイミングはまた、グリファ系に影響を与えるため、これらの知見は、睡眠に追いつくために日中に昼寝に頼っている人や夜勤の仕事をしている人は、神経疾患を発症するリスクがあることを示唆している。実際、臨床研究では、日中の睡眠に頼っている人は、アルツハイマー病や認知症などの健康障害のリスクがはるかに高いことが示されている。

研究チームはさらに、交替勤務などの概日リズムの乱れのモデルでは、グリンファ機能はまだ研究されていないが、交替勤務者は神経変性疾患、心血管疾患のリスクが高く、全身性炎症のマーカーの増加を示すことが確立されている 、と指摘している。

研究では、脳内で複数の機能を果たすアストロサイトと呼ばれる細胞に注目した。視交叉上核にあるアストロサイトは概日リズムの調節に役立つと考えられている。また、アストロサイトは中枢神経系全体のCSFの流れを制御するゲートキーパーとしても機能している。Nedergaardのチームの研究結果は、脳のさまざまな部位に存在するアストロサイト間のコミュニケーションが、睡眠中のグリンファ系の機能を最適化するという共通の目標を共有している可能性を示唆している。

研究チームはさらに、覚醒時には、グリンパ系がCSFを首のリンパ節に送ることを発見した。リンパ節は免疫系の調節に重要な役割を果たしているため、今回の発見は、CSFが日中に体の感染症対策能力を目覚めさせるのに役立つ「体液時計」を表している可能性を示唆している。

「これらのリズムは、すべて異なるタイミングと生物学的機能を持ち、グリンパ系機能とリンパドレナージに影響を与える相互作用を理解することは、概日リズムのずれに関連した罹患を防ぐのに役立つかもしれない」と、研究チームは記述している。

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