運動による膵臓機能改善の分子基盤の解明と応用

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近年、我が国の糖尿病人口は急増しており大きな社会問題となっている。患者の95％を占める2型糖尿病は、骨格筋などのインスリン標的器官におけるインスリン効果の悪化（インスリン抵抗性）、もしくは、膵臓からのインスリン分泌機能の低下が発症の原因である。インスリン抵抗性により糖尿病を発症した場合であっても、膵臓はインスリン抵抗性に対抗するために大量のインスリンを分泌するため、徐々にインスリンの分泌能力が低下し、最終的にはインスリン注射が必要となる。以上のことから、インスリン分泌が低下した膵臓の機能および血中のインスリン濃度を維持・改善させる方法の開発が望まれている。令和2年度は、インスリン分泌能力が低下する段階にある糖尿病モデルマウスを対象に、運動が膵臓のインスリン分泌能力および血中のインスリン濃度に及ぼす影響を検討する予定であった。しかしながら、新型コロナウイルスの影響で大学構内への入構が制限されたため、運動と同様に糖尿病の予防改善に効果的であることが報告されている食事制限による減量の効果について検討した。2型糖尿病モデルマウスに対し、40％の食事制限を行わせたところ、食事制限をしていないマウスと比較して、体重および内臓脂肪量は有意に減少し、経口糖負荷試験による耐糖能も改善した。また、食事制限を行ったマウスでは、空腹時の血糖値も改善し、その際の血中インスリン濃度も高く保たれていた。その際、インスリンの分泌能力は、2群間に有意な差は認められなかったものの、肝臓におけるインスリン分解酵素（IDE）発現量が、食事制限をしたマウスにおいて有意に低値を示した。以上のことから、食事制限は全身の耐糖能を改善することに加え、肝臓のインスリン分解酵素発現量を低下させることで血中のインスリン濃度を高め、空腹時における血糖値を改善させる可能性が示唆された。