| 研究課題/領域番号 |
26420414
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
古谷 栄光 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40219118)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 血糖値制御 / 1型糖尿病 / 糖代謝モデル / 食後 / グリセミック指数 / 脂質 / 蛋白質 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，1型糖尿病患者の血糖値を食後も含めて一日中適切な範囲に維持できる血糖値制御を実現することを目的としている．そのために，まず三大栄養素のうち最も血糖値への影響の大きい炭水化物中心の食事に対する血糖値制御法の検討，および他の栄養素である脂質と蛋白質の糖代謝への影響のモデル化のための検討を行った．得られた結果は以下のとおりである．
1. 炭水化物中心の食事のグリセミック指数，含まれる炭水化物の種類，食事時刻や食事量に基づいて，インスリンの食前のボーラス投与と食後のモデル予測制御による投与を組み合わせた血糖値制御法を提案した．また，この制御法により，グリセミック指数の異なる食事に対して血糖値を望ましい範囲に維持できることをシミュレーションにより確認した．とくに食後の血糖値上昇を十分に抑制するための食前のボーラス投与の時刻が，グリセミック指数に大きく依存することがわかった．ただし，高グリセミック指数の食事については，食事の時刻や量，食事内容が予定と異なる場合に低血糖となる可能性があるので，これらを考慮した制御法の開発が必要である．
2. 食事に含まれる脂質の糖代謝への影響としては，胃内容排出の遅延およびインスリン抵抗性への影響がとくに大きいことがわかった．また，糖代謝モデルにこれらの影響を加えたモデルにより脂質を含む食事時の血糖値変化をおおむね表せることがわかった．
3. 食事に含まれる蛋白質の糖代謝への影響としては，主に蛋白質の分解後の血糖値上昇が考えられ，食後ある程度の時間経過後グルコースバランスが血糖値上昇方向に変化するという形のモデル化を考えたが，それだけでは十分精確に血糖値変化を表すことはできなかったため，変化の表現方法やその他の影響を検討すべきであることがわかった．
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| 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
グリセミック指数等を考慮に入れた炭水化物が中心の食事に対する血糖値制御法を提案し，その血糖値制御法により，従来は達成できなかった健常者に近い血糖値制御が可能であることを示せた．また，提案制御法で低血糖になりうる状況が把握でき，今後の血糖値制御法の改善すべき点が明確になった．
また，食事に含まれる脂質の血糖値への影響については，胃内容排出遅延とインスリン抵抗性の変化により表せることが確認できた．
さらに，食事に含まれる蛋白質の血糖値への影響については，グルコースバランスの変化としてモデル化することで，ある程度表すことが可能であることがわかったとともに，単純なパラメータの変更では不十分であるという問題点を明確にできた．
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| 今後の研究の推進方策 |
まず，炭水化物中心の食事について，高グリセミック指数の食事時に食事の時刻や量，食事内容が予定と異なる場合であっても，低血糖の起こりにくい食後の血糖値制御法の検討を行う．
つぎに，十分正確なモデルを構成できていない蛋白質を含む食事に対する血糖値変化について，パラメータの変更方法やグルコースバランス以外の影響の検討に基づいてモデルを構成し，炭水化物と脂質を含む食事に対するモデルと組み合わせて，三大栄養素を含む食事に対する糖代謝モデルを構成する．また，構成したモデルのシミュレーション結果と臨床データとの比較により，モデルの検証を行い，必要に応じてモデルの修正を行う．
さらに，空腹時の血糖値変化のモデルを覚醒状態と睡眠状態の特性，とくに起床時に起こる暁現象などを考慮に入れて構成する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
データ取得用の消耗品として血糖値測定センサの購入とデータ処理用のパーソナルコンピュータの購入を予定していたが，申請時に使用を考えていたものよりも研究に適していると考えられる血糖値測定器の新製品が発売され，性能の検討を行うために当初予定していた旧製品対応センサとコンピュータの購入を見合わせた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰り越した研究費は，新製品に対応したセンサとデータ処理に適したパーソナルコンピュータの購入に充てる．また，次年度に交付を受ける研究費は，計画通り，三大栄養素を含む食事に対する血糖値変化モデルの検証と空腹時の血糖値変化モデルの作成のための臨床データの測定，旅費および成果発表のために使用する．
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