The view that sleep is essential for survival is supported by the ubiquity of this behavior, the apparent existence of sleep-like states in the earliest animals, and the fact that severe sleep loss can be lethal. The cause of this lethality is unknown. Here we show, using flies and mice, that sleep deprivation leads to accumulation of reactive oxygen species (ROS) and consequent oxidative stress, specifically in the gut. ROS are not just correlates of sleep deprivation but drivers of death: their neutralization prevents oxidative stress and allows flies to have a normal lifespan with little to no sleep. The rescue can be achieved with oral antioxidant compounds or with gut-targeted transgenic expression of antioxidant enzymes. We conclude that death upon severe sleep restriction can be caused by oxidative stress, that the gut is central in this process, and that survival without sleep is possible when ROS accumulation is prevented.
一昨日、ラボのジャーナルクラブで紹介した論文。話の内容は非常にシンプル。睡眠不足（と言っても結構シビアな睡眠の欠乏）によって様々な症状が現れることは知られているが、睡眠不足による死亡は何が原因なのかは分かっていなかった。この論文が示しているのは、睡眠不足による死亡は腸で急速に蓄積する活性酸素種 ROS が原因であるということ。この腸に蓄積するROSを取り除くと、睡眠不足による死は回避される。このことを、基本的にはショウジョウバエを用いた実験で非常にクリアーに示しており、マウスでも同様のことが起こることを示している。抗酸化物質の経口投与によって腸のROSレベルが抑えられると死ななくなるわけだけど、やはり最後に来る実験、LexA/LexAopによる睡眠抑制とGal4-UASによる腸管上皮特異的な抗酸化酵素強制発現を併用したレスキュー実験が非常にビューティフル。Drosophila geneticsの粋やねぇ。ちなみに、ラストオーサーのDr. DR、聞いたことある名前やなと思ったら、やはりDppのmorphogen gradientによるproliferationを示したあの論文の著者だった。
そういや最後に S が質問していたけど、睡眠というものはなぜ進化したんだろう。もしかしたら、日々蓄積するROSを取り除くため？
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