睡眠、概日リズム、腸内細菌叢

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Sleep Med Rev.2020 May;53:101340. S1087-0792(20)30083-6. doi: 10.1016/j.smrv.2020.101340.Epub 2020-05-13.

睡眠、概日リズム、腸内細菌叢

Sleep, circadian rhythm, and gut microbiota.

Brittany A Matenchuk
Piush J Mandhane
Anita L Kozyrskyj

PMID: 32668369 DOI: 10.1016/j.smrv.2020.101340.

抄録

喘息や心臓病から糖尿病や肥満に至るまで、現代社会を悩ませている慢性的な健康状態の発症には、ヒトのマイクロバイオームが重要な役割を果たしています。最近の研究では、腸内細菌叢とその代謝物は、主に摂食/絶食サイクルに反応する日周リズムを示すことが示されています。持続的な時差ボケ、肥満誘発性の食事、およびクロック遺伝子の欠乏は、その後、時間制限された摂食によって救出することができます腸内細菌組成物の振動性の性質を減衰させることができます。反対に、腸内微生物代謝物は、宿主の中枢および肝の時計遺伝子発現および睡眠時間に影響を与え、サーカディアン転写因子を介して体組成を調節する。睡眠の断片化と短い睡眠時間の両方が、HPA軸の活性化に起因する可能性のある腸内環境異常と関連している。睡眠不足に関連する代謝障害は、実際には特定の腸内細菌の過剰増殖を介して媒介されている可能性があります。逆に、睡眠不足に反応して増殖する細菌種の最終生成物は疲労を誘発することができる。さらに、プロバイオティクスの補給は、主観的な睡眠の質を改善することがわかっている。睡眠の質と期間は、健康的な腸内細菌叢の組成をサポートするための重要なターゲットである可能性があるが、この関係の周期的な性質を見落としてはならない。

From asthma and heart disease to diabetes and obesity, the human microbiome plays a role in the pathogenesis of each chronic health condition plaguing today's society. Recent work has shown that the gut microbiota and its metabolites exhibit diurnal rhythmicity which predominantly respond to the feeding/fasting cycle. Persistent jet lag, an obesogenic diet, and clock gene deficiency can dampen the oscillatory nature of gut bacterial composition, which can subsequently be rescued by time restricted feeding. Contrastingly, gut microbial metabolites influence central and hepatic clock gene expression and sleep duration in the host and regulate body composition through circadian transcription factors. Both sleep fragmentation and short sleep duration are associated with gut dysbiosis which may be due to activation of the HPA-axis. Metabolic disturbances associated with sleep loss may in fact be mediated through the overgrowth of specific gut bacteria. Reciprocally, the end products of bacterial species which grow in response to sleep loss are able to induce fatigue. Furthermore, probiotic supplementation has been found to improve subjective sleep quality. Sleep quality and duration may be an important target for supporting healthy gut microbiota composition, but the cyclic nature of this relationship should not be overlooked.