断続的な断食でハエが長生きする。人間にも有効なのか?

断続的な断食でハエが長生きする。人間にも有効なのか?健康

断食は「5:2ダイエット」や「8:16法」などと呼ばれ、セレブの間ではダイエットに最適な食事法として知られています。

断食が流行していますが、週に2日の断食や1日8時間の食事制限がダイエットにつながるという主張は、科学的に裏付けられています。

さらに、断食には体重とは関係のない、より多くの健康上のメリットがあることが科学者によって明らかにされています。

マウスなどの動物を使った研究では、断続的な断食が長寿をもたらすこともわかっています。

しかし、老化を遅らせるために断食を取り入れようとする人には、ある問題があります。

現代社会では1日3回の食事に慣れているので、断食は難しいのです。

断食の効果を錠剤にすることはできないのでしょうか?

コロンビア大学の研究者たちによるショウジョウバエの断食に関する新しい研究は、その答えがイエスであることを示唆しています。

この研究は、9月29日付の学術誌「Nature」に掲載され、断食が細胞内でどのように作用して老化プロセスを遅らせるのか(少なくともハエの場合)を明らかにし、空腹感なしに断食の健康効果を得る方法の可能性を示唆しています。

概日リズムの役割

断食や時間制限食は、一般的に1日のうちの特定の時間に食事を制限するもので、総摂取カロリーを制限するものではありません。(これに対して、長寿につながるといわれている食事制限では、摂取カロリーを減らすことができます。)

今回の研究を主導したコロンビア大学Vagelos内科・外科の遺伝学・発達学准教授で、概日リズムの専門家であるMimi Shirasu-Hiza博士は、「断食は食事のタイミングを制限するため、自然の体内時計が役割を果たしているという仮説があります」と述べています。

Shirasu-Hiza氏は、彼女の研究室のアソシエイトリサーチ・サイエンティストであるMatt Ulgherait博士とともに、ショウジョウバエ(ハエの一種)に着目して研究を進めました。

ショウジョウバエは、昼間は活動し、夜は眠るという、人間と似た体内時計を持っており、また、人間の疾患関連遺伝子の約70%を共有しています。

ショウジョウバエとヒトは似たような方法で老化しますが、ショウジョウバエは2か月しか生きられないので、老化の実験は技術的にも実現可能であるため、ショウジョウバエは老化の優れたモデルであるとMimi Shirasu-Hiza氏は言います。

研究者たちは、ショウジョウバエを4つの異なるスケジュールのいずれかで飼育しました。

すなわち、24時間の無制限給餌、日中12時間の給餌、24時間の絶食と24時間の無制限給餌、あるいは、iTRF(intermittent time-restricted fasting)と呼ばれる断続的な時間制限給餌(20時間の絶食とその回復日の無制限給餌)です。

4つの食事スケジュールのうち、iTRFだけが、メスで18%、オスで13%、有意に寿命を延ばしました。

また、20時間の絶食のタイミングが重要でした。

寿命が延びたのは、夜の間は絶食し、昼食時に絶食を終えたハエだけでした。

一方、日中絶食し、夜だけ食べたハエの寿命は変わりませんでした。

細胞の洗浄

研究者たちにとって、時間の役割は、断食がどのように長寿につながるかを知る大きな手がかりとなりました。

研究チームは、断食後に細胞を洗浄するプロセスが開始されることを発見しました。

科学者たちは、この細胞洗浄プロセスをオートファジー(ギリシャ語で自食を意味する)と呼んでいます。

このプロセスは、細胞内の損傷した構成要素を洗浄して再利用することにより、老化を遅らせることが知られています。

「私たちは、iTRFの延命効果を得るためには、概日リズムとオートファジーの機能が必要であることを発見しました。これらのプロセスのいずれかが阻害された場合、食事は動物の寿命に影響を与えませんでした。」とShirasu-Hiza氏は語ります。

iTRFはハエの寿命を延ばしただけでなく、筋肉や神経細胞の機能を高め、加齢に伴うタンパク質の凝集を抑え、筋肉や腸管組織の老化マーカーの発現を遅らせるなど、ハエの「健康寿命」を向上させたのです。

人間の細胞も同じように細胞を洗浄するプロセスを利用しているため、今回の研究成果は、行動を変えたり、洗浄プロセスを刺激する薬剤を用いたりすることで、人間にも同様の健康効果をもたらし、加齢性疾患を遅らせたり、寿命を延ばしたりできる可能性を示唆しています。

Ulgherait氏は、「どのような種類の食事制限も困難です。時間制限のある断食を行ったほとんどの研究では、耐えられるようにチートデイを設けています。もし、オートファジーを薬理学的に、特に夜間に強化することができれば、同じ健康効果を得るのはもっと簡単になるでしょう。」と述べています。

Published by Columbia University Irving Medical Center. Matt Ulgherait et al, Circadian autophagy drives iTRF-mediated longevity, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03934-0
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