導入：
ソーク研究所へようこそ 治療が始まる場所 ポッドキャスト。 科学者がホストのアリー・アクマルとブリタニー・フェアと画期的な発見について語り合う場所です。

アリー・アクマル：
今日、私はサッチン・パンダ教授と一緒にここに来ました。彼は、概日時計としても知られる同じ体内時計に全身を維持する遺伝子、分子、細胞を研究しています。 「サーカディアン」とは、ラテン語で「およそ」を意味する「circa」と「日」を意味する「die」に由来しています。人間の健康に対する多くの影響を含め、これらの魅力的な 24 時間のリズムのさまざまな側面についてお話します。パンダ先生、ようこそ。 治療が始まる場所.

さっちんパンダ：
ありがとう、アリー。 ここに来られて嬉しいです。

アリー・アクマル：
よろしくお願いいたします。 生物は昼夜サイクルを 24 時間とする自転する惑星で進化したため、概日リズムは地球上の生命の基本であることは明らかです。 細胞が時間を追跡することがなぜ重要なのでしょうか?

さっちんパンダ：
この地球上では、生命が誕生して以来、毎日起こる予測可能な変化は XNUMX つだけです。 太陽は昇り、沈みます。 それに伴い、光だけでなく、食物の入手可能性、空気中の湿度、温度など、生物を取り巻くほぼすべてのものが予測可能な方法で変化します。 だからこそ、単一細胞から動物や植物全体に至るまで、これらの変化を予測し、生理学と代謝を調整して、それらが繁栄できるようにすることができるのです。

アリー・アクマル：
だから彼らは繁栄できるのですね、なるほど。 それでは、概日リズムと健康との関係は何でしょうか?

さっちんパンダ：
過去 20 年から 25 年にわたり、概日リズムの重要性を強調するために多くの研究がまとめられてきました。 実験室での研究では、マウス、ラット、ショウジョウバエを連続光の下に置くことができます。あるいは、遺伝子を変えることなく、何も変えることなく、果てしない夏（笑）や終わりのない冬に置くこともできます。 そして、数週間から数か月以内に、これらの動物が糖尿病や高血糖を発症し、血液疾患を患い、体重が増加する可能性があることがわかります。 したがって、これらすべての慢性疾患が発生します。

アリー・アクマル：
実験動物の概日リズムが崩れると健康上の問題が発生するということですね。 しかし、概日時計と同期していないことが人間にとって問題であることは、どうやってわかるのでしょうか?

さっちんパンダ：
次に、証拠の XNUMX つ目は、シフト制の労働者がたくさんいるのですが、彼らが日勤と夜勤を行ったり来たりすると、概日リズムが乱れてしまいます。

私たちが発見したのは、交替勤務者は高血圧、糖尿病、腸疾患、がん、過体重、心臓発作など、これらすべての病気のリスクが非常に高いということです。

第三の証拠は、健康なボランティアを連れてきて、交替勤務者と同じように概日リズムを乱れさせるだけで、XNUMX～XNUMX週間以内に糖尿病の初期兆候や血圧低下の初期兆候が見られるということです。さもなければ、腸疾患の初期の兆候である胃酸逆流について不平を言い始めるでしょう。

つまり、これらすべては、概日リズムが崩れると、これらの慢性疾患の多くが発生する可能性があるという一般的な考えを示しています。 現在、米国では成人人口のほぼ半数が高血圧、140億人が糖尿病、17億10万人が過体重です。 ほぼ毎年、10万人が心臓病で亡くなっています。 そして、がんを克服した人は15万人います。 では、国民の病気の負担を見ると、概日リズムの乱れが病気の一部を引き起こしている側面があるのではないかということが頭に浮かびます。 逆に、概日リズムを最適化すれば、針を動かすことができるでしょうか? おそらくXNUMX万人が糖尿病になるのを防ぐことはできるでしょうか? おそらく XNUMX 万人から XNUMX 万人もの人々の高血圧を回復させることができるでしょうか? 初期の実験では、可能であることが示されています。 健康には概日リズム、つまり長寿には概日リズムがあると言う時期が来たと思います。健全な概日リズムを持つことで、多くの慢性疾患を予防できるからです。

アリー・アクマル：
この健康に関する概日理論について私にとって非常に興味深いのは、それが必ずしも派手な機器、道具、薬を必要としないことです。 概日時計との同期を改善するために、家庭で自分の生活の中でできることがいくつかあります。それらには、いつ食べるか、いつ寝るか、いつ、どのくらいの量の運動をするかが含まれます。 それで、それについて少し話してもらえますか？

さっちんパンダ：
はい。 誰もが自分の人生を少しずつ最適化することができますが、多くのことを最適化できる人もいます。 複数の国で数百万人が参加した数多くの疫学研究では、XNUMX時間半からXNUMX時間半睡眠の人は病気の負担が最も少なく、長生きすることが示されています。 それでは、それから始めましょう。

ボイスオーバー：
十分な睡眠をとる以外に、毎日の概日リズムとより同期するために調整できることは、日光に当たること、運動すること、8～10時間以内に食事をすることだとパンダ氏は言う。

ブルーライトの主な発生源である太陽光から始めましょう。 パンダは、青色光を感知する目のタンパク質の発見者の一人です。 これはメラノプシンと呼ばれるもので、私たちの脳の主時計に今が昼間であることを知らせます。 しかし、それだけではありません。

さっちんパンダ：
また、同じメラノプシン光センサーが明るい光を感知し、気分を改善することもわかりました。つまり、明るい光はうつ病を軽減する可能性があるということです。そして実際、冬の間、人々は外出せず、屋内にほとんど光が当たらないと、「ウィンターブルー」になることがわかっています。そして今、新しい研究によると、うつ病の人は、45分から45時間明るい光を浴びれば、たとえ木の下にいても、たとえ太陽が輝いていても、外に座って太陽を見る必要はありません。曇りの日や冬の曇りの日には、6 分から 7 時間ほど十分な明るさ​​があり、憂鬱を軽減できます。そしてこの国では、毎年XNUMX万人からXNUMX万人がうつ病で医師の診察を受けています。光が最良の抗うつ薬であり、光が豊富で無料であれば、XNUMX分外に出るだけで済みます。

アリー・アクマル：
そして外へ出ると…？

さっちんパンダ：
そして、外にいるときは、ただそこに立っているだけではいけません。 毎日約 30 分体を動かすと、合計 150 ～ 200 分の身体運動になります。

ボイスオーバー：
週にXNUMX時間半からXNUMX時間半くらいです。 おそらく、毎晩番組をストリーミングしたり、ポップコーンを食べたりすることにそれだけの時間を費やしているでしょう。 これが彼の次の論点につながります。

さっちんパンダ：
ライトを消すタイミング。 そして、私たちが発見しているのは、おそらく就寝のXNUMX～XNUMX時間前に、睡眠を助ける天然のメラトニンホルモンを生成できるように、食事をやめ、照明を暗くする必要があるということです。

ボイスオーバー：
つまり、明るい光にさらされることの裏返しとして、スマートフォン、コンピューター、テレビなどの画面からもブルーライトが発せられ、眠気を妨げる可能性があるため、夜間は制限する必要があるということです。 それで、食べるのをやめたというのはどういうことだったのでしょうか？

さっちんパンダ：
そして、私たちが発見したのは、おそらく就寝のXNUMX〜XNUMX時間前には食事をやめるべきだということです。

ボイスオーバー：
パンダによれば、ほとんどのアメリカ人は平均して、毎日15[時間]ごとに24時間食事をしているという。 たぶん、それは午前7時にオレンジジュースかクリーム入りコーヒー、そして午後10時に就寝前にアイスクリーム一杯ということになるでしょう。そのため、体は他の重要な細胞の維持を行うために十分な消化を継続的に休むことができません。 彼の研究によると、カロリーを 8 ～ 10 時間の範囲内 (たとえば、午前 7 時から午後 5 時または午前 10 時から午後 8 時まで) に摂取するだけが健康的であることが示唆されています。 正確なウィンドウとは、個人にとって最適なものです。 12 時間の枠から始めて、時間の経過とともに短縮する方が簡単であれば、それも問題ありません。

さっちんパンダ：
時間を制限した食事や断続的な断食などのこの食事パターンを実践すると、血圧が健康な範囲に下がり、血糖値も正常範囲に低下することが示された研究が次々と発表されています。健全な範囲。 つまり、睡眠、食事、外に出て光を浴びるタイミングを計ることで概日リズムを育むというこの非常に基本的な考え方が、健康上の利点を示し始めています。 そして、素晴らしいのは、あなたがアリーのことをおっしゃったように、追加のコストがかからないため、これがこの国だけでなく世界中で健康格差に対処する最善の方法であると私たちも考えていることです。この国の大きな健康格差。 しかし、概日の知恵、つまり健康に関する概日理論は、その健康格差を縮小させるだろうと私は考えています。

アリー・アクマル：
シフト勤務者はこの図のどこに当てはまりますか?

さっちんパンダ：
当社の従業員の 10% はシフト勤務をしており、さらに 20% ～ 35% はギグ エコノミーで、シフト勤務者として分類されていないものの、ランダムな時間で働いています。 そして、家族のことを考えてみると、彼らも概日リズムの乱れにさらされているので、私はそれを中古シフト労働者と呼んでいます。 つまり、成人人口のほぼ半数が、何らかの概日リズムの乱れを経験しているか、またはそのような概日リズムの乱れを経験している誰かを目撃しています。 したがって、これは概日リズムについて意識することが役立つだけでなく、[役立つ]機会があるはずです。 したがって、例えば子供たちが学校に行くべき時間を変える必要があります。 ティーンエイジャーの概日リズムは少し異なることがわかっています。 彼らの時計はわずかに遅れているため、遅く起きる傾向があり、概日健康のために学校の開始時刻が遅れることになります。 そしてそれが私たちや他の人たちがやってきたことです。 たとえば、ワシントン大学が非常に単純な研究を行ったところ、学校の開始時間を遅らせることで、子供たちは XNUMX 分余分に眠ることができることがわかりました。 学校の遅刻は減り、成績も上がりました。

アリー・アクマル：
おお。 概日生物学の分野はどこに向かっていると思いますか?

さっちんパンダ：
病気のメカニズムが概日リズムとどのように交差するかを理解することは非常に重要です。 私たちがこれから明らかにし始めるのは、病気や生理機能のほぼすべての側面には概日要素があるということだと思います。 そして、それを考慮に入れて、最適な概日機能を持つ薬理学や薬剤を組み合わせる戦略を開発することが、ほぼすべての病気を治療するための前進となるでしょう。

アリー・アクマル：
この分野への興味はどこから来たのですか?

さっちんパンダ：
私の本の中で、 概日コード, 子供の頃に興味を持ち始めた経緯を説明しました。 私の祖父母の一人である祖父は、インドの鉄道で交代勤務のような働きをしており、しばしば夜間に働いていました。 一方、もう一人の祖父は農場に住んでおり、概日リズムと昼夜のサイクルが完全に同期していました。 その結果、XNUMX つの異なるライフスタイルの間に非常に明確な対照が生まれました。 私の母方の祖父は認知症になり、XNUMX代前半で亡くなりました。 村に住んでいたもう一人のおじいさんはXNUMX歳前半まで生きたので、そのことが私の興味を引き起こしました。 そして、遺伝学者になりたくて大学院に進学しました。

それから、私たちの周りでは膨大な量の時間の生物学が進行しているのに、私たちが注意を払っていないことがわかり始めました。 私たちが目にするほぼすべての病気にはタイミングの要素があります。 たとえば、単純な糖尿病の場合、食後に最初に血糖値が少し上昇することがありますが、90 分ほどで血糖値は元に戻ります。 そして、それが数時間、XNUMX時間、あるいはXNUMX時間かかると、糖尿病に近づいてしまいます。 つまり、これはタイミングの病気なのです。

そこで、人々は生理学や生物学において、遺伝子 A が遺伝子 B とどのように相互作用するのかを知ろうとしていることに気づきましたが、同様に重要なのは、その相互作用がいつ起こるのかということです。 どのくらいの時間やり取りをするべきでしょうか、いつやめるべきでしょうか? 私たちは生物医学研究におけるタイミングの表面をなぞっただけです。 それで興味を持ったのです。

アリー・アクマル：
そして今、あなたはソークにいます。そこではコラボレーションが非常に重要であり、分野を越えて働くことが奨励されており、あなたの仕事は多くの異なる分野に関連しています。 実際、老化の最適化、がんの克服など、さまざまな研究イニシアチブを行っています。 したがって、あなたの研究は、ソークで行われているこれらすべての研究活動に実際に反映されています。

さっちんパンダ：
はい。 だからこそ、私は駄菓子屋にいる子供のように感じます（笑）。ほとんどすべての人の作品が私を興奮させるからです。 ソークは、基本的な科学の疑問のほとんどに対して学際的なアプローチがあり、概日リズムがほぼすべての分野に影響を与えていることがわかっているため、エキサイティングな場所です。 たとえば、がん予防の場合、数年前、概日時計の成分を標的とする概日時計の薬ががんを治療できるかどうかを初めて試したとき、それが実現可能だったのは、ソーク研究所では 10 フィートまたは 10 メートル歩くだけだったからだ。そしてがんの専門家を見つけてください（笑）。 こうして私たちは、サーカディアン薬が実際にがんを治療できるという発見をしました。

ご存知のとおり、米国では人口 XNUMX 万人あたり XNUMX 歳以上の高齢者が XNUMX ～ XNUMX 人しかいないのに対し、日本では XNUMX 人に近づいています。

アリー・アクマル：
はい。

さっちんパンダ：
それでは、人口 10 万人当たり 100 歳以上の高齢者を XNUMX 人にするという目標を立てることはできるでしょうか? そして、それが私たちの研究と、基礎科学の発見を翻訳、患者ケア、健康改善にどのように応用するかについてのビジョンを推進することになります。 そして、誰もが幼少期からXNUMX歳まで身体的、感情的、知的に健康であるという普遍的人権を満たせるように。

アリー・アクマル：
それは非常に刺激的な目標であり、あなたの研究室が開発した、個人ベースで人々を助ける可能性のあるアプリがあります。 それについて少しお話しませんか？

さっちんパンダ：
はい、それで私たちは数年前にこのアプリを開発しました。 私の概日時計。 世界中のどこにいても、誰でも簡単なインフォームド・コンセントを得て Web サイトにアクセスし、ダウンロードしてアプリを使用できます。 文化を創造するには、知識と実践の機会を提供する必要があります。 だからこそこのアプリがあるのです。 これまで何万人もの人々が使用してきました。

10 年前、私たちがアプリを開始したとき、概日リズムとは何かを人々に理解してもらうには困難な戦いがあると考えていました。 そして、XNUMX 年後、少なくとも XNUMX つの異なるアプリが存在し、世界中で少なくとも XNUMX 万人から XNUMX 万人が自分の概日リズムに従っているのを確認できるのは喜ばしいことです。

アリー・アクマル：
わお。 すごいですね。

さっちんパンダ：
また、このアプリは、基礎科学の発見を消費者に直接伝えるだけでなく、人間に伝えることにも役立ちました。アプリを通じて、私たちは、プラットフォームを使用してそれぞれの患者集団の概日リズムを最適化している少なくとも十数の異なる研究室と協力しています。目標は、体重の減少、疲労の軽減、がんからの回復の促進、メタボリックシンドロームの管理、糖尿病の管理、脂肪肝疾患の管理です。 世界中で、時間制限された食事や断続的な断食に関する臨床試験が 50 件近く行われています。

したがって、シンプルなテクノロジーをアプリの形で導入し、それを患者ケアと組み合わせてリソース プラットフォームを作成することで、実際に 10 年以内に基礎的な発見から臨床実践の可能性まで到達できるようになったのは喜ばしいことです。 つまり、基本的な発見がその期間内に実践に移された例はほとんどありません。 それでいいのです。

実際、患者ケアに目に見える変化をもたらすことができます。 私たちは病気の負担を減らすことができます。 そして、ソーク以外の場所では実現不可能だったと言わざるを得ません。なぜなら、ここには強力な科学コミュニティがあり、科学者を非常にサポートしてくれる情熱的で献身的なスタッフがいるからです。 また、私たちには潜在的なイノベーションを認識する慈善家や理事会もいます。 だからこそ、イノベーション助成金などのさまざまな仕組みがあるのです。 そしてアリー、もし本当なら――少し立ち止まって、ソークで行われたすべての大きな発見について考えてみると、そのほとんどはこれらの助成金や慈善活動の支援に遡ることができ、これらの初期の投資は実際に私たちに大きな賭けをすることになります。そしてより大きなアイデアを試してみてください。 ここにいられることにとても感謝しています。

アリー・アクマル：
それは素晴らしいです。 さて、私たちはあなたの仕事についてたくさん話しました。 仕事以外ではどんなことをするのが好きですか?

さっちんパンダ：
[笑う]。 新型コロナウイルスの影響で、それが難しい質問であることは承知しています。 はい、仕事以外のときは家にいます。 私たちは峡谷の頂上におり、峡谷保護区があります。 ということは、野生動物もたくさんいるということですね。 うちには鳥の餌箱があって、いつもからかわれますが、実は私は鳥の餌箱をタイマーでセットしてるんです（笑）。 鳥たちは訓練されています。 タイマーやフィーダーがいつ開くかを予測できます。 そのため、彼らは餌台が開く15分からXNUMX分前に来て、待って食事をします。 また、一日のさまざまな時間帯にさまざまな種がやってくるのを見るのは興味深いことです。

アリー・アクマル：
ああ、それは興味深いですね。

さっちんパンダ：
はい、ハトが早く来て、次にスズメが来て、そしてカリフォルニア [スクラブ] カケスが朝の XNUMX 時か XNUMX 時半頃にやって来ます。 そして夜になると、同じく月に一度、鳴くフクロウがやって来て、睡眠を妨げますが（笑）、その後、コヨーテやアライグマがやって来ます。 ですから、祖先の生活に戻ってそれを体験するのは興味深いことだと言えます。 最近、仕事以外でも同じことが起こっているのです。 それ以外の場合、コロナウイルス以前はよく旅行に行っていました。 街を楽しむのに最適な時間は、実は早朝です。 時差ボケがあるので、朝の XNUMX 時頃に起きて、早めに走りに行くのはごく自然なことです。 そしてすべてが静かで、街は少し目覚め始めています。観光客もあまり多くないので、私はカメラを持っていました。 それで私は早朝、誰もいない街での写真撮影を楽しみました。

アリー・アクマル：
つまり、あなたは自然と人間の空間の両方を熱心に観察しているようですね。

さっちんパンダ：
はい。 そう言えますよ、アリー（笑）。 私が概日リズムに熱中しすぎると、人々はいつも、これですべての問題が解決するかのように話していると考えることがあります。 健康に関する概日理論は、私たちに前進するための枠組みを与えてくれます。 そして、誰もが概日リズムの最適化を実践できるとか、時間を制限して食事を実践できるとか、毎晩10時間ベッドに就くことができるというわけではなく、少なくとも10パーセントの人が恩恵を受けることができ、その10パーセントがXNUMX万人に及ぶ可能性があるという考えです。米国だけでも、これはかなり印象的です。 そしてそれが私を前進させ続けているのです。

アリー・アクマル：
この度はご一緒させていただきまして誠にありがとうございました。

さっちんパンダ：
ありがとう、アリー、素晴らしい一日をお過ごしください。

エンディング：
次回は、さらに最先端のソーク科学についてご紹介します。 ソークでは、世界的に有名な科学者が協力して、がんからアルツハイマー病、老化から気候変動に至るまで、大きく大胆なアイデアを研究しています。 治療が始まる場所 は、ソーク研究所のコミュニケーション局の制作です。 今日議論された研究について詳しく知りたい場合は、salk.edu/podcasts にアクセスしてください。