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2020 年度 実施状況報告書

13C-ブドウ糖呼気試験による臓器別糖酸化処理能評価法開発と糖代謝異常病態の検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K07906
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

澤田 正二郎  東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (60509420)

研究分担者 高橋 圭  東北大学, 医学系研究科, 助教 (00644808)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードブドウ糖呼気試験
研究実績の概要

経口摂取されたグルコースは腸管で吸収後に門脈を経て肝臓に流れ込み、その約3~4割が肝臓で取込まれグリコーゲンとして蓄積される。グリコーゲン合成および蓄積には食後に分泌されるインスリンと肝臓におけるインスリン作用が重要な役割を担う。そして、肝臓における糖取込みの破綻は食後高血糖につながる。
我々は安定同位体で標識されたブドウ糖(13C-glucose)を経口摂取後の呼気ガス分析(13Cグルコース呼気試験)を用いて、ブドウ糖負荷後の肝臓における糖代謝の評価を試みた。肝臓に取り込まれたブドウ糖がグリコーゲンとなり蓄積されるとCO2は生成されないが、酸化的リン酸化で代謝されるとCO2が生成される。
健常成人男子18名に対して15gのブドウ糖液(100mgの13Cブドウ糖を含む)を経口投与して、負荷後180分まで30分毎に採血と呼気の収集を行っった。1)負荷後の経時的なグルコース値の変化は全身の糖利用の指標となり、2)呼気の13CO2の変化は全身の糖酸化の指標となり、3)血中インスリンとCペプチドの比率(肝インスリンクリアランス)は肝臓におけるインスリン作用の指標となる。
ブドウ糖負荷30分後に血中グルコース値は40mg/dL増加しピークとなった。インスリンは負荷30分後に、Cペプチドは負荷45分後にピークとなり、呼気13CO2は負荷120分後にピークとなった。
肝インスリンクリアランスが増加は、糖負荷後15~30分の血糖上昇の抑制および15~45分の呼気試験の抑制と関連を認めた。この結果は、ブドウ糖負荷早期に肝臓での糖酸化が低下し、グリコーゲン合成が亢進しており事を想起させる結果であった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

健常先人男性において、血糖上昇と肝インスリンクリアランスと呼気ガス解析から、ブドウ糖負荷後の肝臓におけるブドウ糖代謝を予想できる可能性が示唆された。

今後の研究の推進方策

負荷されたブドウ糖が肝臓でグリコーゲンとなって蓄積されるか、または酸化的リン酸化により代謝されるのかを決める因子はなにか?また、肥満や2型糖尿病などのインスリン抵抗性の病態では健常者と比べて、ブドウ糖の代謝経路に違いがあるのか?これらについて、解析を推進させていきたい。

次年度使用額が生じた理由

当該年度での物品購入が予定より必要ではなく研究を実施しえた。次年度の使用計画としては臨床研究で得られたデータの解析や補足の臨床研究のための物品購入とする予定である。

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公開日: 2022-12-28  

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