「熟睡できない人」は「糖尿病」「肥満」「大腸がん」のリスクが上がる…?「腸と睡眠」の驚くべき関係
「お腹の調子が悪くて気分が落ち込む」という経験がある人は多いのではないだろうか。これは「脳腸相関」と呼ばれるメカニズムによるものだ。腸と脳は情報のやりとりをしてお互いの機能を調整するしくみがあり、いま世界中の研究者が注目する研究対象となっている。
腸内環境が乱れると不眠、うつ、発達障害、認知症、糖尿病、肥満、高血圧、免疫疾患や感染症の重症化……と、全身のあらゆる不調に関わることがわかってきているという。いったいなぜか？ 脳腸相関の最新研究を解説した『「腸と脳」の科学』から、その一部を紹介していこう。
＊本記事は、『「腸と脳」の科学』（講談社ブルーバックス）を抜粋、編集したものです。
睡眠障害が肥満や大腸がんを引き起こす？
腸の機能に日内変動があるということは、腸内マイクロバイオータの組成が１日の間で変動しているということでしょうか？
マウスの糞便を６時間ごとに回収し、その糞便に含まれる腸内マイクロバイオータの種類を解析したところ、腸管内に存在する乳酸菌の一種であるラクトバチルス ロイテリ菌の数が活動期（暗期）に減少していました。一方で、デハロバクテリウム属の細菌が増加していました。
つまり、腸内マイクロバイオータの組成が日内変動することがわかったのです。それによって、腸内マイクロバイオータが産生する腸内代謝物の種類も日内変動していました(※参考文献3-9〜3-11)。
ところが、時計遺伝子を欠損しているマウスでは、腸内マイクロバイオータや腸内代謝物の組成に日内変動は見られませんでした（※参考文献3-12）。
ただし、このマウスに決まった時間に餌を与えると、腸内マイクロバイオータの組成に日内変動が再び見られるようになりました（※参考文献3-13）。つまり、摂食という刺激が、腸内マイクロバイオータの組成の日内変動を調節していると考えられます。
睡眠障害が腸内マイクロバイオータに与える影響
腸内マイクロバイオータの組成が日内変動しているのであれば、睡眠障害が起こると、その組成に影響があるのでしょうか？
それを調べるために、マウスを用いて、昼夜逆転させ、睡眠障害を起こします。するとこの睡眠障害モデルマウスでは、中枢時計や摂食リズムが乱れていて、腸内マイクロバイオータや腸内代謝物の日内変動も消失し、なぜか肥満することがわかりました。また、腸内マイクロバイオータの中でもクリステンセネラ科の細菌が減少し、フソバクテリア門の細菌が増加しました。
そこで、痩せているヒトの腸内マイクロバイオータを解析したところ、クリステンセネラ科の細菌が多いことがわかりました。このクリステンセネラ科の細菌を肥満マウスに定着させると、肥満が抑制されたのです（※参考文献3-14）。
つまり、クリステンセネラ科の細菌は、何らかのしくみで代謝を向上させ、肥満を抑制すると考えられます。一方で、ヒトにおいてフソバクテリア門の細菌数の増加は、大腸がんとの関連性があることが示されています。
これらの結果から、睡眠障害によって腸内マイクロバイオータの組成が乱れ、肥満や大腸がんを引き起こすと考えられている細菌が増加する可能性があることがわかったのです。
また、この睡眠障害モデルマウスに高脂肪食を与えてみると、健常マウスと比較して、血糖値が上昇しやすく、さらに体重が増加しやすい傾向がありました。この結果からも、メタボリックシンドロームにもなりやすくなるといえます。
睡眠が変われば腸内マイクロバイオータも変わる
では、ヒトにおいても腸内マイクロバイオータは日内変動するのでしょうか？
解析の結果、腸管内に存在するバクテロイデス門パラバクテロイデス属の細菌が昼間（ヒトでは活動期）に増加し、夜間（ヒトでは休息期）に減少していました。一方、ファーミキューテス門ラクノスピラ科の細菌が日中に減少し、夜間に増加するという変動が見られました。
つまり、菌の種類は異なりますが、ヒトにおいても、マウスで観察されたように腸内マイクロバイオータは日内変動していて、また腸内代謝物も日内変動していたのです。
ヒトで睡眠障害を引き起こすと、腸内マイクロバイオータの組成にどのような影響が起こるのでしょうか。
まず、８時間程度飛行機で移動してもらうことで、ヒトの睡眠障害（つまり時差ボケ）を引き起こします。飛行機に搭乗する前日、搭乗１日後、搭乗２週間後の糞便を回収し、腸内マイクロバイオータの組成が解析されました。
搭乗前日と比較して搭乗１日後には、肥満に関係するといわれているファーミキューテス門の細菌が増加していましたが、搭乗２週間後には、搭乗前日のレベルにまで減少していました。一時的な睡眠障害によって変化した腸内マイクロバイオータの組成は、２週間ほど経てば元に戻ると推測できます。
次に、搭乗前日、搭乗１日後、搭乗２週間後のヒトの糞便を無菌マウスに移植する実験が行われました。その結果、搭乗１日後の糞便を移植されたマウスでのみ、他の糞便を移植されたマウスと比較して体重が増加したのです（※参考文献3-13）。
これらのことから、ヒトにおいても睡眠障害は腸内マイクロバイオータの組成を変化させるだけでなく、肥満や糖尿病といった疾患、つまりメタボリックシンドロームを引き起こす原因となる可能性があることがわかったのです。
※参考文献
3-9 Thaiss CA et al., Cell 159, 514-529, 2014.
3-10 Leone V et al., Cell Host & Microbe 17, 681-689, 2015.
3-11 Zarrinpar A et al., Cell Metabolism 20, 1006-1017, 2014.
3-12 Liang X et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 112, 10479-10484, 2015.
3-13 Thaiss CA et al., Cell 159, 514-529, 2014.
3-14 Goodrich JK et al., Cell 159, 789-799, 2014.
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