2021 Fiscal Year Annual Research Report
糖尿病によるアミノ酸応答性グルカゴン分泌障害機構の解明
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19K08994
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
小林 雅樹 群馬大学, 生体調節研究所, 講師 (80373041)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | グルカゴン / 糖尿病 / α細胞 / 分岐鎖アミノ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2型糖尿病では高グルカゴン血症が認められており、高血糖の一因と考えられている。糖尿病モデルマウスに対し、食事負荷試験を行い、空腹時よりも食後に高グルカゴン血症が顕著となることが明らかになったため、糖尿病モデルマウスで各種栄養素投与後の血中グルカゴン濃度を測定したところ、分岐鎖アミノ酸（BCAA）の投与によって高グルカゴン血症が惹起されることを確認した。
糖尿病においてBCAA投与後に高グルカゴン血症となる機序を解明するため、糖尿病モデルマウスから単離した膵島に対しBCAA添加を行ったところ、単離膵島においてもBCAA刺激により膵α細胞へのカルシウムイオンの流入が増加すると共に、グルカゴン過剰分泌が認められた。このグルカゴン過剰分泌はBCAA輸送体の阻害剤により抑制された。これらの結果より、糖尿病モデルマウスのBCAA刺激によるグルカゴン過剰分泌は膵島の機能障害に起因していること考えられた。
糖尿病モデルマウス膵島の遺伝子発現量を解析し、BCAA代謝促進酵素であるBCAT2の遺伝子発現の減少、およびBCAA代謝抑制酵素であるBCKDKの遺伝子発現増加を確認した。膵島のBCAA代謝産物を調べると、BCAA異化で産生される分岐鎖ケト酸や分岐鎖アシルCoAの含量は減少していた。BCKDK阻害剤であるBT2を糖尿病モデルマウス膵島に添加したうえで、BCAA刺激を行ったところ、グルカゴンの過剰分泌は改善された。これらのことより、糖尿病モデルマウス膵島ではBCAAの代謝異常が、グルカゴン過剰分泌に関与していると考えられる。
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Research Products
(3 results)
