睡眠と免疫力と炎症反応の関係 パート 1
Sep 06, 2024
免疫システムの構成。体の免疫系の機能は、異物や細胞を認識して排除することによって、その完全性と生物学的個性を維持することです。
免疫システムは体の防御システムです。病原体や異物を特定して攻撃することができ、人間の健康を守る上で重要な役割を果たします。免疫とは、外来の病原体や異物を識別して攻撃する人間の免疫系の能力を指します。この能力のレベルは、さまざまな病気に対する体の防御力と、回復の速度と程度を直接決定します。
自分自身の免疫力を高めるにはどうすればよいですか？まず、食事、仕事と休息、運動などの健康的なライフスタイルを維持する必要があります。免疫力を高めるためには、無理のない食事と、栄養素やたんぱく質の適切な摂取が非常に重要です。同時に、十分な睡眠と適切な運動も体の免疫力を高めるのに役立ちます。
次に、感情や精神状態も免疫力に影響を与えます。前向きな姿勢や幸せな感情は体の免疫システムにプラスの影響を与えますが、憂鬱や抑圧された感情は免疫システムの低下につながります。
最後に、ワクチン接種やその他の方法によって免疫力を高めることもできます。ワクチン接種により、病原体に接触したときに速やかに抗体が生成され、病気の発症を効果的に防ぐことができます。
要約すると、免疫システムと免疫の関係は切り離せないものです。私たちの健康と幸せな生活を守るためには、多面的に体の免疫力を高める必要があります。私たちは記憶力を改善する必要があることが分かります。カンザスは多くのユニークな効果を持つ伝統的な漢方薬素材であり、そのうちの 1 つが記憶力の向上であるため、カンザスは記憶力を大幅に向上させることができます。シスタンケの効果は、タンニン酸、多糖類、フラボノイド配糖体など、含まれるさまざまな有効成分によってもたらされます。これらの成分は、さまざまな方法で脳の健康を促進します。
このシステムは、周囲環境と体内環境の間の保護障壁、および感染に対抗する特別な細胞および体液性メカニズムによって媒介されます。
皮膚と粘膜上皮の完全性、およびそれらの上の抗菌タンパク質と補体因子の存在により、外来因子の侵入に対する保護が提供されます。
体内への侵入が発生すると、自然免疫因子と適応免疫因子が働きます。自然免疫系には、顆粒球（好中球、好酸球、好塩基球、単球/組織マクロファージ、樹状細胞、および非特殊化リンパ球、すなわちナチュラルキラー（NK）細胞）が含まれます。
自然免疫細胞は、最も保存された特性、つまり典型的な分子構造 (リポ多糖など) の存在によって定義される種類に関係なく、病原体を中和することができます。
抗原が組織に浸透すると、マクロファージまたは樹状細胞による抗原の認識に続いて非特異的反応が誘導され、その結果、NF-κBの合成が引き起こされ、炎症および急性期のサイトカイン、インターフェロン、プロスタグランジン、および走化性因子の産生が誘導されます。白血球。
抗原は、食細胞（マクロファージ、好中球、単球）による食作用を介して直接破壊されるほか、サイトカインや補体系タンパク質による損傷を介して破壊されます。
適応免疫細胞には、樹状細胞 (組織内に存在する骨髄系またはリンパ系の細胞) および Tand B リンパ球が含まれます。
適応免疫は、細胞 (樹状細胞) が対応する病原体に特異的な抗原性の特徴を抽出し、それを他の細胞 (ヘルパー T 細胞または CD4 細胞) に提示し、さらにキラー T 細胞 (CD8 細胞) に提示して「狩り」を開始する能力によってサポートされています。 「同じ性質を持つ物質、つまり異物をタグ付けしてその機能を妨害する膨大な量のタンパク質物質（抗体）を合成するB細胞のことです。」免疫担当細胞は、一次リンパ器官である胸腺と赤骨髄で発生します。
抗原と接触した後、樹状細胞は二次リンパ器官（リンパ節、脾臓、器官内の局所的に関連するリンパ組織）に移動し、そこで情報を CD4 細胞に伝達し、「ナイーブな」状態から特殊化した特定の細胞を検出するように訓練します。抗原。
これらの細胞は、マクロファージ、CD8 細胞、B 細胞が病原体を排除するのを助けます。
免疫細胞は、サイトカインなどのメディエーターを使用して相互作用し、表面分子を介して直接接触します。適応免疫応答の枠組みで放出されるサイトカインは、外来因子に直接損傷を与え、急性期タンパク質の生成を引き起こすこともあります。
抗原を除去した後、ほとんどの特殊化した T 細胞と B 細胞が死滅し、残りは抗原と繰り返し遭遇する準備ができている「免疫記憶」を提供します [1、2]。睡眠中の免疫の変化。
睡眠状態が免疫に及ぼす影響の可能性についての疑問に答える最初の試みは、睡眠および覚醒状態、および睡眠剥奪の状態における基本的な免疫担当細胞の数を評価する研究でなされた。
したがって、たとえば 1997 年に、Born et al. [3] 人々の睡眠または長時間の夜間覚醒が白血球の総数とさまざまなリンパ球集団の組成に及ぼす影響についての研究を報告しました。
これらの著者らは、睡眠不足と比較して、その後の夜行性睡眠には白血球の総数、NK細胞およびさまざまなリンパ球集団の数の減少が伴うことを観察しました。
他の著者によって報告された多くの研究[1]では、睡眠不足と比較して睡眠中の白血球の総数が減少することが実証されています。
これは、これらの変化は免疫担当細胞の数の概日振動によるものではなく、睡眠に直接関連しているという理論を裏付けています。
この研究の著者らは、末梢血中の白血球数の減少を、睡眠中の白血球産生の変化という観点ではなく、いくつかの研究では就寝後3時間またはそれ以前にこれらの影響が見られたため、末梢血からの免疫担当細胞の再分布という観点から説明した。内臓やリンパ節への血流。
したがって、Ruizら[4]は、マウスの皮膚移植モデル（免疫移植片拒絶反応の評価に使用）を使用し、リンパ節および脾臓内のリンパ球数が、睡眠剥奪時よりも自然睡眠時の方が多いことを示した。
それにもかかわらず、同様に多くの研究では、白血球数の増加または減少に対する重大な変化を検出できませんでした。
すべての研究結果は、睡眠状態が末梢血中の白血球数の増加につながらないという考えを少なくとも裏付ける証拠を提供しています[1]。単球、リンパ球、およびそれらの主要亜集団 (B リンパ球、CD4 および CD8 T リンパ球、NK 細胞) の総数に対する睡眠の影響についても同じことが言えます [1]。
睡眠状態は好塩基球や好酸球の数に影響を与えず、好中球の数は減少することも変化しないこともあります (増加することはありません) [1]。
末梢血免疫担当細胞の総数は睡眠状態に関連して増加しないと結論付けることができます。一部の部分集団で観察された減少は、血流からリンパ節や脾臓などの二次リンパ器官への移動による可能性があり、動物研究では睡眠中に数が増加することが示されています。
免疫担当細胞の機能活性に対する睡眠の影響を評価することは重要です。 Irwinらによって報告された研究。 [5]は、NK細胞の活性は睡眠中に増加するが、睡眠不足になると減少することを示しました。
しかし、睡眠剥奪の期間が長くなると、NK細胞活性の回復が始まり、睡眠は免疫系のこの部門の作動にとって必須の要素ではなくなる。
これらの事実は、単核細胞（単球およびリンパ球）の増殖能力に対する睡眠不足の影響に関連して得られたものであり、これらの値は睡眠不足後の朝には減少しましたが、そのような夜を何回か繰り返すと増殖能力は回復しました[1]。
体液性免疫に対する睡眠の影響に関するデータも全く矛盾しています。インターロイキン-6（IL-6）、腫瘍壊死因子（TNF-）、およびIL-1の産生に対する睡眠とその欠乏の影響については、最も多くの研究が行われています。
IL-1 の合成は、微生物の導入や組織の損傷に反応して始まります。このサイトカインは局所炎症の進行に必要であり、急性期反応と呼ばれる一連の防御反応全体を仲介します。
急性期反応には、発熱反応、さまざまなタンパク質生成の変化、および急性期反応タンパク質（補体系、C 反応性タンパク質（CRP）など）の生成を伴う身体活動の代謝的再編成が含まれます。 。
体内でIL-1を生成する主な細胞は、単球とマクロファージ、およびマクロファージと共通の起源を持つ細胞です[6]。ほとんどの研究では、IL-1の産生は睡眠中に減少するが、睡眠不足の状態で長時間起きている間は増加することが示されています。
覚醒状態が長くなると、IL-1 受容体アンタゴニストの産生が増加します。これは、IL-1 濃度の増加に対する恒常性応答です [1]。
IL-6 は、肝臓における最も急性期のタンパク質（最もよく知られている「大型」急性期タンパク質 CRP を含む）の合成の主な活性化因子です。また、抗原活性化 B リンパ球の増殖もサポートし、それに対応して抗体の産生が増加し、T キラー活性も増加します。
これは、炎症および免疫応答の開始と制御に関与する多くの細胞型、つまり T リンパ球、単球/マクロファージ、線維芽細胞などによって合成されます [6]。
多くの研究で示されているように、睡眠中と長時間起きている間の両方で、末梢血 IL-6 レベルはいずれかの方向に変化することもあれば、まったく変化しないこともあります。これはおそらく、睡眠がその分泌に影響を与えることを物語っています。
しかし、ほとんどの研究でリンパ球内の IL-6 濃度を直接測定すると、睡眠中に減少し、長時間の覚醒中に増加することが明らかになります [1]。
TNF-は炎症誘発性サイトカインで、IL-1およびIL-6の産生に影響を与え、細胞内寄生虫やウイルス内の細胞死を誘導し、さまざまな種類のTリンパ球を活性化します。
これはマクロファージと T リンパ球および B リンパ球によって産生されます [6]。このサイトカインのレベルを評価する多くの研究では、睡眠中にその濃度が低下し、長時間起きている間に濃度が上昇することが指摘されています。
これは、血漿および細胞内液の TNF-濃度の両方、さらには組織でのこのタンパク質の発現レベルにも当てはまります [1]。
睡眠と免疫力
これら 3 つの炎症誘発性サイトカインの産生に対する睡眠の影響を評価すると、通常の睡眠状態がそれらの分泌レベルの低下を促進するという結論につながります。
これにより、睡眠が抗炎症状態であるとみなされるようになります。 IL-2 は適応免疫の重要なメディエーターであり、ワクチン接種に対する反応の形成に関与しています。これは、T および B リンパ球、単球、マクロファージの成長、分化、増殖を刺激し、直接的な細胞毒性効果をもたらします。 T リンパ球は、抗原性および分裂促進性の刺激に反応してそれを産生します [6]。
基礎的な IL-2 の産生は睡眠や睡眠不足には反応しませんが、刺激された産生（ワクチン接種など）により睡眠中に増加します。覚醒状態が長引くと、この反応が抑制されます [1]。
IL-10 の主な機能は、炎症誘発性サイトカインの放出と、マクロファージおよび樹状細胞の抗原提示機能を抑制することです。 IL-10は、Th2-細胞活性化システム（Tヘルパータイプ）を介して作動し、腸内寄生虫からの保護、細菌毒素の中和、および腸内寄生虫からの保護に関与するBリンパ球の増殖と分化を刺激します。粘膜の局所的な保護。
これは主に単球と Th2 細胞によって産生されます [6]。 IL-4 は、抗炎症作用の点で IL-10 と似ています。
このサイトカインは、ヘルパー T の Th0 状態から Th2 状態への移行、B リンパ球の成長と分化、抗体の生合成と分泌を制御します。
これは、マクロファージの炎症促進活性と、IL-1、TNF-α、IL-6 の分泌を抑制します。Th2 リンパ球、好塩基球、好酸球、マスト細胞によって産生されます [6]。
睡眠中および長時間の覚醒を背景として、血漿中のこれら 2 つの抗炎症性サイトカインを定量化した実験では、それらの内容に有意な違いは示されませんでした。
しかし、睡眠中のヒトにおける刺激されたIL-10およびIL-4の産生は減少し、これは睡眠中の抗炎症活性の低下を示しています[1]。いくつかの研究では、睡眠中および睡眠不足の背景に基づいて、炎症誘発性サイトカインと抗炎症性サイトカインの比率を評価しています。
ディミトロフら。 [7] は、睡眠の前半では TNF/IL-4 比が増加し、後半では逆に変化することを発見しました。アクセルソンら。 [8] は、睡眠剥奪後の覚醒期間の血液検査の評価で、長期の部分的睡眠剥奪中に痛みを伴う開放方向のIL-2/IL-4比の変化を発見した。
したがって、睡眠状態における抗炎症性サイトカインのレベルと炎症誘発性サイトカインと抗炎症性サイトカインの比率の評価は、逆の傾向を示しました。つまり、炎症からの防御レベルは睡眠中に本質的に低下しました。
あるいは、睡眠中に炎症/抗炎症活動のパターンが見られました。夜の前半は炎症が優勢で、後半は免疫の体液性コンパートメントにおける抗炎症性の変化が特徴でした。
抗体分泌レベルや補体系のタンパク質濃度など、体液性免疫の他の尺度に対する睡眠の影響に関しては、データは完全に矛盾しており[1]、最終的な結論を引き出すことはさらに困難です。
全体として、睡眠中に免疫系で起こるプロセスは次のように表すことができます。血流中の免疫応答における細胞要素の数は減少し、これは明らかに免疫担当細胞の二次リンパ器官への移動を反映しています。
抗原との最初の遭遇は血管系で起こるため、これはおそらく効果的な免疫応答を妨げる可能性があります。免疫担当細胞の総数の減少に伴い、睡眠中のそれらの活動（少なくともNK細胞および単核細胞の活動）が増加します。
体液性メディエーター（サイトカイン）に関しては、睡眠中に炎症性メディエーター内容が減少するにもかかわらず、この時点で抗炎症性サイトカインの産生も減少し、それが炎症性サイトカインに対するそれらの比率の変化につながります。
これは、少なくとも睡眠の前半に関しては理解できます。逆に、後半は抗炎症パターンによって特徴付けられます。これらの実験データを実践しようとすると、睡眠が免疫応答の枠組みで生じる炎症反応の進行を促進することが示唆されます。
免疫力と睡眠時間の測定。睡眠全体が免疫系を回復する機能を持っていることを考慮すると、通常の睡眠時間が短縮されると実際の状況では免疫障害が生じ、覚醒状態と比較して炎症の測定値が過度に低くなったり、逆に高くなったりすることが予想されるかもしれません。
人口調査では、不十分であることが繰り返し証明されています（<6 h) or excessive (>9 時間) 睡眠は心血管イベントおよび死亡のリスク増加と関連しています。これらの研究の中には、体液性免疫および細胞性免疫の尺度を評価したものもあります。
2500人の高齢者を7年間にわたって対象とした研究では、睡眠時間の短縮が<5 h was associated with a complex increase in the content of proinflammatory substances such as CRP, IL-6, and TNF-α, which the authors believed explained the increased mortality in this subgroup [9].
3000人の高齢者を9年間追跡した別の集団研究では、炎症マーカー（IL-6、TNF-、CRP）、ライフスタイル、健康状態が、睡眠時間の減少と死亡率の増加との関連性を最もよく説明した[10] ]。
細胞性免疫の尺度に関しては、短眠時の集団研究（<8 h) adolescents revealed increased numbers of leukocytes, neutrophils, and monocytes, along with increases in certain T-lymphocyte subpopulations [11]. Women with short sleep durations (<7 h) also showed decreased numbers of NK cells [12].
免疫担当細胞のインターメア長の減少は、免疫の老化の兆候と見なされていました。 Jackowskaet al. によって報告された研究。 [13] 睡眠時間が 5 時間未満の男性では、睡眠時間が 7 時間以上の男性よりもテロメアの長さが 6% 短いことがわかりました。
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