Elucidation of novel mechanism of metformin action via the gastrointestinal tract

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17511
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Komada Hisako 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60774180)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: メトホルミン / FDG-PET/MRI / 消化管

Outline of Final Research Achievements

We developed FDG- PET/ MRE, which is a fusion of MRI imaging (MR Enterorrhaphy: MRE) that can clearly distinguish the intestinal lumen from the intestinal wall and FDG-PET. We conducted this　examination for each five patients who were taking metformin or not. The results showed that a certain amount of FDG was excreted into the intestinal lumen in control group, but that the amount was approximately 3 times higher in metformin group.
Using a two-compartment model, we calculated the glucose excretion rate from the obtained FDG radioactivity, and found that approximately 0.41 g of glucose per hour was excreted into the gastrointestinal tract in control group and 1.56 g per hour in metformin group.

Free Research Field

代謝・糖尿病

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

メトホルミン非服用者でも、ヒトで『腸管内腔へのグルコース排泄』という、従来認識されていなかった『糖の流れ』が存在し、メトホルミンはその効果を3倍に高めることが明らかになった。消化管内に存在する腸内細菌叢が産生する短鎖脂肪酸などを介して、ヒトの健康状態を左右することが知られている。メトホルミンの腸内細菌叢に与える影響についてグルコース排泄が関わっていると仮定し、今後検証していく予定である。一方、メトホルミンの服用とは無関係に消化管が栄養素の吸収のみならず、腸管壁からブドウ糖を排泄するという機能を有することが明らかとなった意義は大きく、今後、その生理学的、病理学的意味の解明に取り組みう予定である。