Mechanism of Inhibition of Insulin Secretion by the Intravenous Anesthetic Dexmedetomidine

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K16620
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: Kusunoki Munenori 関西医科大学, 医学部, 助教 (10714917)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 静脈麻酔薬 / デクスメデトミジン / インスリン分泌 / パッチクランプ

Outline of Final Research Achievements

We have elucidated the effects of the intravenous anesthetic dexmedetomidine (DEX) on insulin secretion using cell biological and electrophysiological techniques. DEX suppressed insulin secretion without affecting cytotoxicity or metabolism. We created concentration-response curves to demonstrate the relationship with clinically relevant doses. Furthermore, electrophysiological experiments revealed that DEX does not affect several channels involved in insulin secretion.
In conclusion, DEX potentially inhibits a signaling pathway via α2-adrenoceptor or insulin vesicle exocytosis at clinically relevant doses to suppress insulin secretion in pancreatic β cells. Our results support the hypothesis that DEX suppresses insulin secretion and reveals the underlying mechanisms.

Free Research Field

麻酔科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

適切な血糖コントロールは周術期や救急医療における重要課題の1つであり、グルコースの代謝バランスやインスリン分泌制御の解明は医学上の大きな課題である。静脈麻酔薬デクスメデトミジンがインスリン分泌を抑制することは過去の研究で報告されているが、詳細な分子機序の解明は不十分である。本研究で得られた知見はその機序の一部を明らかにするものであり、臨床使用における患者への影響を考える上で非常に重要である。
麻酔・集中治療の現場で使用されているDEXの生体への作用の理解につながり、製剤の適応また限界を明らかにする手掛かりを与えられることが期待される。