研究課題
基盤研究(C)
骨格筋の容量の制御には、食事や肝臓由来のアミノ酸、インスリンや脂肪組織からのアディポカインなどの関与が報告されている。高蛋白質食負荷とGCGKOでは血中アミノ酸濃度の増加が認められる。しかしながら、肝臓でのインスリン・グルカゴン作用や脂肪組織でのインスリン作用は、高蛋白質食負荷モデルとGCGKOでは異なることから、これら２つの血中アミノ酸濃度増加モデルにおいて骨格筋の形態や機能は異なるのではないかと考え、骨格筋に及ぼす影響を明らかとすることとした。
通常食を負荷したマウスと比較して１週間高蛋白質食を負荷したマウスでは、摂食量の低下により脂肪重量、骨格筋重量の低下を来したため、骨格筋繊維の縮小化を認めた。高蛋白質食負荷マウスでは、グルカゴン分泌が促進し、肝臓でのアミノ酸代謝が亢進したため、通常食負荷マウスと比較して分岐鎖アミノ酸以外の血中アミノ酸濃度の上昇は起こらなかった。一方、すべての血中アミノ酸濃度が上昇するGCGKOマウスの前脛骨筋では、対照マウスと比較して筋肥大がおき、遅筋優位のⅡa型繊維の割合が減少し、速筋優位のⅡb型繊維の割合が増加し、握力も増加した。筋合成の亢進にはIGF1-Aktシグナルが関わっていた。
高齢者糖尿病ではサルコペニアの有病率が高く、蛋白質摂取量を多くすることが推奨されている。本研究で(1) 蛋白質摂取量が多くてもグルカゴン分泌・作用の亢進のため筋合成にはあまり効率ではないこと(2)糖尿病治療として注目されているグルカゴンの作用遮断は、血糖値改善のみならず血中アミノ酸濃度の上昇を起こし、老化とともに問題となる筋肉量、特に速筋量の減少を予防できる可能性があることが明らかとなり、これらの結果より蛋白質摂取時はグルカゴン作用を減弱するような薬剤の併用にて高齢者糖尿病の筋肉委縮を軽減できると考えられる。
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