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睡眠は何にコントロールされている? 筑波大、マウス実験から2つの遺伝子を特定

知っているようでまったく知らない睡眠のこと(画像は筑波大学プレスリリースより)
知っているようでまったく知らない睡眠のこと(画像は筑波大学プレスリリースより)

   筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構(WPI-IIIS)の船戸弘正教授と柳沢正史機構長・教授らと、東邦大学、名古屋市立大学、新潟大学、理研バイオリソースセンター、国立長寿医療研究センターなどによる共同研究チームは、「睡眠」と「覚醒」を制御する、まったく新しい遺伝子変異を発見したと発表した。

   睡眠や覚醒は、誰もが毎日行なう身近な行動でありながら、未だにメカニズムに不明な点が多く、「眠気」は脳内どのように処理されているいのか、日々の睡眠量はどうやってほぼ一定に保たれているのかなども、まったくその原理がわかっていない。

   研究チームは睡眠障害に着目し、部位を限定しないランダムな遺伝子変異を生じさせたマウスを用意。脳波・筋電図の分析を実施し、睡眠・覚醒以上の有無を調査した。

   異常を確認できた約8000匹をさらに詳しく調べ、「睡眠時間が長い(覚醒時間が短い)マウス」と「睡眠時間が短い(レム睡眠が顕著に少ない)マウス」に分類し、それぞれのマウスに共通している遺伝子変異がないかを解析している。

   その結果、睡眠時間が長いマウスでは「Sik3」、睡眠時間が短いマウスでは「Nalcn」という遺伝子変異がそれぞれ確認された。

   別のマウスのグループで、Sik3とNalcnそれぞれに人為的な変異を起こしたところ、最初に調査した8000匹と同じ形質を示し、因果関係も確認されている。

   脊椎動物以外の動物でも同様の遺伝子が関係しているか、ショウジョウバエや線虫を対象に調査をおこなったところ、どちらもSik3が睡眠時間を制御していることが確認されたという。

   研究チームによると、これらの遺伝子と睡眠との関連は、先行研究でも指摘されたことがなく、今後、睡眠と覚醒の切り替えや、ノンレム睡眠とレム睡眠の切り替え、「眠気」のメカニズム解明が期待でき、睡眠障害の根本的な解決も実現できるのではないかとしている。発表は、2016年11月2日、英科学雑誌「Nature」オンライン版に掲載された。

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参考論文
Forward genetic analysis of sleep in randomly mutagenized mice.
DOI: 10.1038/nature20142 PMID:27806374

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