糖尿病が骨格筋の易疲労性を引き起こす血管内皮依存性メカニズムの解明

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本研究では，肥満・糖尿病などを伴う代謝性疾患においては，なぜ骨格筋疲労が生じやすいのかという問いに対し，筋収縮刺激に対する血管・血流応答の変化に着目して，特に血管内皮細胞を由来とした応答に焦点を当てて明らかにすることを目的としている．正常Wistarラットおよび非肥満の2型糖尿病モデル動物であるGoto-Kakizakiラットを対象として，前年度までに確立したin vivoの機能的血管イメージングおよび下肢血流同時測定による血管機能の評価を行った．内皮・平滑筋細胞内のAMP-activated protein kinase（AMPK）がKCaチャネルに作用して内皮依存性過分極（EDH）を介した血管拡張作用を修飾するとされているが，それが病態下において促進性か，または抑制性に作用するのかについては先行する研究によって結果が異なっている．そこで，本実験系においてAMPK活性化薬であるAICARを投与した後に血管イメージングを行うことにより，下肢血管系がどのような影響を受けているかについて調べた．血管イメージングにより得られた下肢血管の造影画像からAICAR（20 mg/kg, i.v.）投与前後での血管径の変化を網羅的に解析したところ，対照群のWistarラットでは顕著な血管の拡張を示した一方で，Goto-KakizakiラットではAICAR投与後の血管拡張が減弱していた．この結果から，Goto-KakizakiラットではAMPKの活性化によって誘発される血管拡張メカニズムが障害を受けており，下肢血流の調節機能を破綻させる一因となっている可能性が示唆された．