血糖値の主要な調節因子の予期せぬ機能

2005 年 11 月 8 日

血糖値の主要な調節因子の予期せぬ機能

2005 年 11 月 8 日

カリフォルニア州ラホーヤ – わずか XNUMX か月前に報告された発見に予想外の展開が加えられたことで、糖尿病の分子的起源についての理解が大幅に改善される可能性があります。

その後、ソーク生物学研究所の科学者らは、血糖値が低くなったときに肝臓により多くのグルコースを生成するよう指示する重要な細胞スイッチの発見を報告した。 彼らの論文はNatureに掲載されました。

今回、Cell Metabolism の XNUMX 月号で、彼らは、まったく同じスイッチが、生成されるグルコースの量が健康なレベルを超えないようにするために、自身の活動を制限していると報告しています。

「この重要な微調整が糖尿病の人には欠けています」と同研究所のクレイトン財団ペプチド生物学研究所のマーク・モンミニー教授は説明する。 「糖尿病患者の血糖値を朝や絶食後に測定すると、体がブドウ糖の生成を制御できないため、血糖値が非常に高くなります」と彼は付け加えた。

相反する作用を持つ XNUMX つのホルモン、インスリンとグルカゴンは、血流中を循環するグルコースの安定したレベルを維持するために一緒に作用し、体内の細胞に一定のすぐに利用できるエネルギー供給を提供します。

食事の直後、血中の栄養レベルが高いとき、膵臓はインスリンを放出します。インスリンは筋肉や肝臓の細胞に、後で使用するためにブドウ糖を回収するように指示します。 さらに、インスリンは脂肪の生成を刺激し、肝臓のグルコース生成能力を遮断します。

しかし、夜間または食間にグルコースの供給が不足すると、膵臓はグルカゴンを血流に放出し、体に脂肪燃焼を開始するよう信号を送ります。 しかし、睡眠中であっても、私たちの脳は燃料としてブドウ糖のみに依存しています。 脳へのエネルギー供給を適切に保つために、肝臓は睡眠中または絶食中に実際にブドウ糖を生成します。

低血糖値に応答して、グルカゴン信号は肝細胞でのグルコース生成を引き起こすスイッチを切り替えます。 このスイッチはTORC2と呼ばれるタンパク質で、グルカゴンによって活性化されると、グルコースを最初から作るのに必要な遺伝子の発現をオンにします。

同時にTORC2は、グルコースレベルが上昇し始めるとすぐに停止するように設定します。 「活性化されたTORC2が肝臓のインスリンに対する感受性を高め、血糖値の上昇により効果的に反応できるようになることを発見して非常に驚きました」と、成均館の研究員でもあるソーク研究員で共著者のスンホイ・クー氏は言う。韓国の大学医学部

TORC2 は、主に肝臓および膵臓細胞内の IRS2 (インスリン受容体基質 2) と呼ばれるタンパク質の量を増加させることによってこれを行います。 IRS2 は、インスリン受容体とインスリンシグナル伝達経路の下流の標的の間の分子架橋として機能します。 利用可能な IRS2 が増えると、肝細胞は微量のインスリンに反応し、グルコースの大量生産を止めることができます。

IRS2 を欠損したマウスは、インスリン信号が「通過」できないため、重度の糖尿病になります。 しかし、ソークの科学者らがIRS2の欠落遺伝子を導入する遺伝子治療で彼らを治療したところ、XNUMX週間以内に健康な血糖値が回復した。

「インスリン感受性の制御を理解することは、糖尿病の分野における大きな課題です」と共著者のジャンルカ・カネッティエリ氏は言う。彼は元ソーク大学研究員で、現在はイタリアのローマ大学「ラ・サピエンツィア」に在籍している。 「この発見は人間の治療に重大な影響を与える可能性があると思います」と彼は付け加えた。

この論文の他の共著者は、Rebecca Berdeaux、Jose Heredia、Susan Hedrick、Xinmin Zhang で、全員がソーク生物学研究所に所属しています。

カリフォルニア州ラホーヤにあるソーク生物学研究所は、生命科学における基礎的な発見、人間の健康の改善、次世代の研究者の育成に専念する独立非営利団体です。 ジョナス・ソーク医師は、1955 年にポリオ ワクチンによって難病のポリオをほぼ根絶しましたが、サンディエゴ市からの土地の贈与とマーチ オブ ダイムズの資金援助を受けて 1965 年に研究所を設立しました。