時間が経つにつれ、私たちの体内時計はそのペースと一貫性を失い、高齢者はしばしば夕方に疲れて早朝に目が覚めるようになる。5月4日にMolecular Cell誌に掲載された新しい研究では、科学者らは老化の影響に対抗し、NAD+レベルを高めることによって体内時計を健康的なペースに戻す方法を示している。
概日リズムとは、私たちを動かし続けるすべての生体に存在する24時間の体内時計のことである。光を合図にして、概日リズムは私たちの体をスケジュール通りに機能させ続け、目覚めと睡眠の時間の準備をしている。老化は日中の昼寝や早起きの増加につながるだけでなく、肥満などのメタボリックシンドロームを発症するリスクを高める。

研究者らは、NAD+ブースターがマウスの肝臓の概日リズムに関連する遺伝的プログラム全体の約50%を再プログラムしたことを発見した。変更された遺伝子は、ストレスや代謝ネットワークにおいて重要な役割を果たしている。研究者らの目を引いた遺伝子の一つは、BMAL1である。それがリズミカルな遺伝子活動を駆動し、DNAに結合することで生体機能を調節するマスター遺伝子である。
加齢に伴い、時計リプレッサーの核心であるPER2は、BMAL1を抑制することで概日リズムの活性を高め、減衰させます。NAD+レベルはPER2の劣化を調節し、それによってBMAL1の活動を促進し、体内時計を健全なペースで走り続ける。
しかし、体内のNAD+レベルは加齢とともに低下していく。老化は概日リズムの低下と関連があることが示されている。老齢マウス体内のNAD+の減少は、概日リズムを減少させるPER2の増加を引き起こす。NAD+ブースターを持つ高齢マウスのNAD+レベルを回復させることで、研究者らは、PER2の劇的な減少とBMAL1活性の誘導を観察し、年齢関連の減少が打ち消された。
ヒトの老化の特徴の一つは、明け暮れの睡眠覚醒サイクルに関する概日リズムの乱れです。私たちは年をとるにつれて、夕方になると疲れが出てきて、早く寝て、朝早く目が覚める。高齢マウスにも夕方や昼下がりのスランプが見られるが、NAD+が回復した高齢マウスには見られない。他の老齢マウスは活動レベルが低いのに対し、NAD+を補充した老齢マウスは車輪の上を走って過ごし、若いマウスと同じような活動レベルを示している。老齢動物にNAD+を補充することは、分子レベルおよび概日的な身体活動における年齢関連の低下を打ち消すことができる。
年長者が概日リズムの乱れを経験するだけでなく、シフト労働者もその影響を感じる。2004年の労働統計局によると、ほとんどのアメリカ人が日没前の午後5時に退勤するのに対し、1500万人近くのアメリカ人が日の出時に退勤する夜勤を働いている。記者、看護師、警察官、その他多くの労働者は、概日時計の乱れによる不眠や過度の眠気などの交代勤務障害の症状に苦しむ可能性がある。
PER2をターゲットにすると、交代勤務障害や神経変性疾患に関連する睡眠不足の人々に治療を提供して、内部時計を同期させることができる。研究者らはまた、NAD +を高めることが「行動と代謝の加齢に伴う低下を改善する」ための可能な治療戦略であるかもしれないと示唆している。

出典
参照論文：
Levine et al., 2020, Molecular Cell 78, 1–15 June 4, 2020ª2020 Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2020.04.010