２型糖尿病における分岐鎖アミノ酸異化経路のインスリン感受性低下における役割の解明

阐明支链氨基酸分解代谢途径在降低 2 型糖尿病胰岛素敏感性中的作用

• 批准号: 21K11574
• 负责人: 藤本 新平
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kochi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11574/
• 关键词: 分岐鎖アミノ酸; インスリン感受性; 2型糖尿病; インスリン抵抗性

2型糖尿病において血中分岐鎖アミノ酸 (BCAA)がインスリン感受性と負に相関することが明らかとなったがその機序の詳細は不明である。本年度は非糖尿病のWistar Rat にBCAA(バリン、イソロイシン、バリン）が標準飼料（標準食）含有の約2倍となる飼料(BCAA食）を10週間投与し標準食投与を対照として代謝指標の変化を観察した。投与10週後には、体重、空腹時血糖、空腹時IRI、インスリン抵抗性の指標であるHOMA-IRについて標準食群、BCAA群で有意差は見られなかった。血中BCAA値はロイシン、イソロイシンについてBCAA群で有意(P<0.05)に上昇（BCAA vs 標準、ロイシン：177±16 vs 147±14 nmol/mL 、イソロイシン：103±6　vs 89±5 nmol/mL　以下平均値±標準偏差)、バリンは上昇傾向（206±24 vs 187±9 nmol/mL P=0.13)であった。BCAAは分岐鎖α-ケト酸となった後、分岐鎖 α-ケト酸デヒドロゲナーゼ(BCKDH)により代謝され最終的にミトコンドリアでのATP産生に用いられる。BCKDHはリン酸化で活性が調節されており、BCKDHKによりリン酸化されると活性低下、PPM1Kにより脱リン酸化されると活性が上昇する。これらのタンパク質の発現を各インスリン標的臓器（肝臓、皮下脂肪、内臓脂肪、骨格筋）で検討したところ、骨格筋でのみBCAA群でPPM1K群の発現低下、BCKDHKの発現増加傾向、リン酸化BCKDHの発現増加傾向が見られた。BCAA群でBCAAの異化低下傾向が示唆された。

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is characterized by a negative correlation between susceptibility and the mechanism of BCAA. This year, non-diabetic Wistar rats were fed with feed (BCAA diet) containing BCAA(Barin, Isorisin, Barin) that is approximately twice the content of the standard feed (standard diet) for 10 weeks. The standard diet was compared to observe changes in metabolic indicators. After 10 weeks of administration, the index of resistance, weight, fasting blood glucose, fasting IRI, HOMA-IR, standard diet group and BCAA group were intentionally different. BCAA values in serum increased significantly (P<0.05)(BCAA vs standard, BCAA: 177±16 vs 147±14 nmol/mL, BCAA vs standard, BCAA vs standard, BCAA vs BCAA is used in the production of ATP in the final phase of metabolism. The activity of BCKDH is regulated, the activity of BCKDHK is decreased, and the activity of PPM1K is increased. The occurrence of BCKDHK and BCKDH in various organs (liver, subcutaneous fat, internal fat, and bone marrow) was observed. The occurrence of PPM 1K in BCAA group was decreased, and the occurrence of BCKDHK and BCKDH increased. BCAA group BCAA dissimilation tendency is low.

项目成果

様々な耐糖能の程度の日本人における血中チロシンとインスリン感受性との相関分析

日本不同糖耐量人群血酪氨酸与胰岛素敏感性的相关性分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Takata Takanobu;Sakasai-Sakai Akiko;Takeuchi Masayoshi;天野絵梨，吉村久美子，船越生吾，平野世紀，近江訓子，江口智浩，門脇祐治，寺田典生，藤本新平
• 通讯作者: 天野絵梨，吉村久美子，船越生吾，平野世紀，近江訓子，江口智浩，門脇祐治，寺田典生，藤本新平