インスリン離脱および成長ホルモン注射後の筋肉組織および脂肪組織における代謝シグナル伝達。

I 型真性糖尿病 (DMI) は、内因性インスリンの欠乏を特徴とし、これらの患者は生存するためにインスリン補充に 100% 依存しています。

インスリンは強力なアナボリック ホルモンであり、主な標的は肝臓、骨格筋組織、および脂肪組織です。

肝臓では、糖新生を促進し、グリコーゲン分解と糖新生を阻害します。

骨格筋組織では、細胞へのグルコース輸送、糖新生、解糖、グルコース酸化、タンパク質合成を促進します。

脂肪組織では、脂肪分解を阻害し、脂質生成を促進します。

これは、血清インスリンレベルの低下が血糖値の上昇と血中のFFA（遊離脂肪酸）レベルの上昇につながり、最終的にケトン産生につながることを示しています.

この状態が是正されない場合、生命を脅かす可能性のある状態であるケトアシドーシスにつながり、輸液療法、電解質およびインスリンの代用により入院中に是正される.

インスリンは徹底的に研究されており、シグナル伝達経路はよく知られています。

興味深い経路は、脂肪分解の抑制です。 トリグリセリドの加水分解において最も重要で律速のリパーゼは、脂肪トリグリセリドリパーゼ (ATGL) です (1-5)。 ATGL と G0/G1 スイッチ遺伝子 (G0S2) の間の接続が示されています (6,7)。 脂肪分解中、ATGL は上方制御され、G0S2 は下方制御され、G0S2 のプロモーター領域には、グルコース、インスリン依存性転写因子、およびペルオキシソーム増殖因子活性化受容体 y (PPAR-y) の結合部位があります(8)。

ある以前の研究では、絶食によって人道的な脂肪組織の G0S2 が減少し、ATGL が増加することが示されています (7)。

インスリンの抗脂肪分解効果は、次に ATGL を阻害する GOS2 の転写の増加によって媒介されると考えられます。 逆に、インスリンが不足している間は脂肪分解が増加します。

成長ホルモンおよび成長ホルモンに依存する IGF-1 (インスリン様成長因子 - 1) の合成は、青年期の前および青年期におけるヒトの成長にとって重要です。 成人の GH と IGF-1 は依然として強力な成長因子であり、人間の代謝に不可欠な調節特性を発揮します (9,10)。

ＧＨシグナル伝達経路はＧＨ受容体を通過し、ＧＨ受容体はリン酸化し、それによりヤヌスキナーゼ２（ＪＡＫ２）に関連する受容体を活性化する。 この時点からの信号は、数多くの研究で調べられています。

げっ歯類では、シグナルは 3 つの経路で流れることが示されています (9,10)。ヒト線維芽細胞に関する研究では、これらの経路のうち 2 つをサポートすることができました (MAPK - マイトジェン活性化プロテインキナーゼおよび STAT - シグナルトランスデューサーおよび転写の活性化因子)。ただし、インスリン受容体基質 (IRS) およびホスファチジルイノシトール 3-キナーゼ (PI3-K) 経路を介したものではありません。

ヒト (in vivo) 研究では、GH 刺激と STAT5 のリン酸化が明らかになっていますが、GH 刺激と MAPK および PI3-K の活性化との関連は示されていません (11)。

後者は、GH のインスリン作用および拮抗作用を考慮すると、興味深く注目すべきものです。

GH は脂肪分解を刺激しますが、GH の脂肪分解特性がどのように媒介されるかは完全には理解されていません。 しかし、GH はホルモン感受性リパーゼに影響を与えることが示されています (12) (HSL)。

他のオプションは、げっ歯類に見られるように、PI3-K シグナル伝達経路または G0S2/ATGL 相互作用を介した相互作用であり、直接またはおそらく IGF-1 を介して媒介されます。

ケトーシス/ケトアシドーシスの発生中の人道的な細胞内シグナル伝達経路はよく知られていません。 研究者は、これらの経路とケトアシドーシスの発生の背後にある正確なメカニズムを理解することが非常に重要であると考えています.