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239巻9号 2011年11月26日
体内時計と疾病
はじめに
AYUMI 体内時計と疾病 はじめに 岡村均
 時計遺伝子の発見と生体リズム研究
 生体リズム(生物リズム,biological rhythms ともいう)の現象は,長らく神秘のヴェールに包まれていた.どうして夜になると眠たくなるのか? どうして昼間には長く寝られないのか? どうして朝に生まれることが多いのか? 喘息はどうして明け方がひどいのか? 寝る時間も起きる時間も毎日違うが,長く続けて病気にならないのか? 夜にいっぱいケーキを食べたいが,太るのが心配.
 これらすべてに回答を与えてくれるかもしれないのが,時計遺伝子(clock genes)の発見である.1997 年,時計遺伝子Per1,2,3 とClock があいついで発見された.リズムが神秘のヴェールを脱いで,分子のレベルで時間の探求が可能になった瞬間である.まもなく,これら時計遺伝子が転写のフィードバックループを描いて24 時間リズムを形成することがわかり,このループを形成する遺伝子群も解明された.それは,わずか5 年後の2002 年のことであった.
 この時計遺伝子が生体リズムをつくることを証明したのは,続く時計遺伝子のノックアウトマウスの作成である.それにより時計遺伝子欠失が行動リズムの消失やリズム周期の延長・短縮など,さまざまな病態を引き起こすことが明らかとなった.ヒトにおいても,時計遺伝子の突然変異によりリズム周期が短縮する家系(familial advanced sleep phasesyndrome:FASPS)がみつかった.また,時計遺伝子異常による睡眠時間の変化も最近報告された.以上の発見は,時計遺伝子が昼夜の行動リズムをつかさどるということを証明したもので,きわめて重要なものであるが,予測されたことでもあった.
 実は,時計遺伝子の発見は,従来の生体リズムの考え方のパラダイムを根底から変えるほどの大きな発見であった.従来は,脳の視交叉上核(suprachiasmatic nucleus)という一部位だけが時計をもち,それがほかの脳部位や身体の24時間リズムを引き起こすと考えられてきた.ところが,時計遺伝子はその脳部位にとどまらず,全脳・全身の細胞にリズミックに発現していたのである.すなわち,時を刻む時計遺伝子の時間装置は全身の細胞にあり(細胞時計),生体リズムは全身の細胞で出現していたのである.さらにDNA マイクロアレイ検索の結果,全身の細胞で時をつかさどるわずか数個の時計遺伝子は,全遺伝子の5〜10%にあたる数千もの遺伝子を周期的に発現させていることが明らかとなった.この全身の60 兆個もの細胞にあり,細胞の活動時間をつかさどっている時間装置は,細胞周期,エネルギー代謝を時間オーダーで管理している.近年,細胞エネルギー代謝,老化,時計に関与する遺伝子は相互に分子レベルで関係することが明らかとなった.このことは,時計機構の異常はきわめて多くの細胞の機能異常を伴う可能性を示唆している.……(雑誌本文は続きます)
目 次
高血圧と生体リズム異常――あらたな高血圧治療薬の開発に向けて……土居雅夫 詳細
糖・脂質代謝とサーカディアンリズムのクロストーク……榛葉繁紀 詳細
老化とリズム異常の相互連関……南野徹 詳細
生体リズムと発癌の分子機構……田井中元美・他 詳細
ヒトの概日時計を評価するための新手法……明石真 詳細
細胞分化と体内時計の成立――幹細胞生物学と生体リズム学との融合……八木田和弘 詳細
気分障害と生物時計システム――リズム異常をもたらす生物時計機能障害の評価法……肥田昌子・三島和夫 詳細
視交叉上核の異常と周期性の謎……岡村均 詳細
TOPICS
【生理学】
温度受容の分子機構……富永真琴 
【循環器内科学】
バゾプレシン受容体拮抗薬……百村伸一 
【腎臓内科学】
尿中L型脂肪酸結合蛋白……池森(上條)敦子・木村健二郎 
フォーラム
特別鼎談Vol.2 研究留学──Ten years after 門川俊明×広田喜一×島岡 要 立ち読み
雑誌特集
今月の雑誌特集
新刊紹介
今月の新刊紹介
体内時計と疾病
239巻9号 2011年11月26日
週刊(B5判,70頁)
発行時参考価格 1,000円
注文コード:923909
雑誌コード:20474-11/26
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宮園浩平 編/宮澤恵二 著
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