概日時計と老化

Aging and homeostasis. Circadian rhythms and aging.

　生物は様々な周期の時計を体内にもっている。なかでも，約一日を周期とするリズムである概日リズムを刻む時計は概日時計と呼ばれる。時計遺伝子と呼ばれる遺伝子群が転写・翻訳のフィードバックループを構成し，発現の増加と減少を一日周期で秩序立って繰り返すことで時計の発振が引き起こされる。概日時計は時を刻むのみならず，光や食事などの外界の環境変動や刺激を巧みに利用して時刻合わせを行っている。モデル生物を用いた近年の研究から，入力および発振の結果である出力として，睡眠，老化関連疾患，循環器疾患，肥満およびメタボリックシンドロームをはじめとする様々な生体機能・疾病が概日時計と密接に関与していることが明らかになってきた。本稿では，概日時計システムと老化との関連を解説する。

　Daily rhythms of physiological and behavioral processes such as sleep and arousal are controlled by the circadian clock. The expression of the clock genes oscillate rhythmically in daily manner, and this clock oscillator resides in almost all of the cells in the body. The circadian clock entrains to diurnal environmental changes by using light and food intake as external time cues. Timing of feeding and fasting strongly affects daily rhythms in the expression of circadian clock genes and key regulators of nutrient homeostasis. Understanding roles of the clock oscillator system and feeding-fasting cycles lets us recognize the importance of timing of feeding, ultimately to adjust the aging-related changes in circadian rhythms.