efinition of "brain insulin resistance" at the human hypothalamic nucleus level and its clinical application

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H03380
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 田村 好史 順天堂大学, 国際教養学部, 教授 (80420834)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 筧 佐織 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (00450560) ; 田端 宏樹 順天堂大学, 大学院医学研究科, 博士研究員 (50876886) ; 小西 清貴 順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (90323609) ; 加賀 英義 順天堂大学, 医学部, 助教 (90814757)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 脳インスリン抵抗性 / インスリン抵抗性 / 2型糖尿病 / 視床下部

Outline of Annual Research Achievements

近年の動物実験では視床下部におけるインスリン抵抗性（脳インスリン抵抗性）があると食欲をコントロールできず体重が増加するばかりか、体重変化とは独立して血糖上昇が生じることが明らかとなっている。そのため、脳インスリン抵抗性の解除こそがこれらの問題を包括的に解決する手段となる可能性があるがヒトにおけるインスリン抵抗性の意義はほとんど明らかでない。そこで本研究では、健常者及び2型糖尿病患者を対象とした視床下部核レベルの脳インスリン感受性の定義とその意義を検証することを目的とした。本研究では、検査前日21時から絶食とし以下の検査を行う。体脂肪量の測定、1H-MRS法による前脛骨筋・ヒラメ筋・肝臓における細胞内脂質の定量、MRIによる腹腔内脂肪・皮下脂肪量の定量を行う。FMD法により血管内皮機能を計測する。その後、人工膵臓室にて使い捨て生検針を用いて筋生検及び脂肪生検を行う。筋生検終了後、安定同位体[6,6-2H2]glucoseを用いた2ステップ高インスリン正常血糖ク30ランプ検査（インスリン注入速度10mU/m2/min、20mU/m2/min）により、肝臓、骨格筋、脂肪組織のインスリン抵抗性を判定する。視床下部fMRIについては、別日に前日21時より絶食として翌朝空腹時に測定を行う。安静時において撮像後、経鼻的にインスリン（40mU）を噴霧により投与する。その後60分連続的に撮像を行うことにより視床下部における神経核レベルでの活性の変化を検出する。神経核は、安静時の機能的接続性に基づいて識別する。2021年度では、健常者及び2型糖尿病患者の測定を行い、現在、その解析について進めているが、中間解析の結果、幾つかの神経核の活性について2型糖尿病患者と非2型糖尿病患者の間で、有意な差を認めており、引き続き詳細な解析などを進める。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在まで、2型糖尿病患者、非2型糖尿病者を併せて40名程度の計測が順調に進んでいる。得られたデータについて解析などを進めているが、他の臨床背景因子、家族歴、運動習慣、食事内容、臓器別インスリン抵抗性を含むデータベースが構築されつつある。

Strategy for Future Research Activity

被験者を増やすと共に、臨床パラメーターと視床下部インスリン抵抗性の相関などについて検討する。