内臓脂肪症と糖尿病: 画像を使用して形態を機能に変換する

II 型真性糖尿病は、さまざまな代謝障害に起因するインスリン抵抗性と膵臓のベータ細胞障害の結果であり、そのうちの 1 つは過剰な体脂肪/肥満です。 糖尿病患者では、体の正常なフィードバック機構がインスリンシグナル伝達を介して細胞にグルコースを適切に取り込むことができないため、肝臓の糖新生が阻害されず、過剰な糖新生と高血糖につながる可能性があります。 この過剰なグルコースの基質は、食事性グリセロール、脂肪分解からの脂肪由来グリセロール、クエン酸回路からの基質など、肝臓の複数の供給源に由来します。 通常の状態では、脂肪分解は、貯蔵された食事性トリグリセリドと遊離脂肪酸の間の平衡状態で定常状態に維持されます。 しかし、トリグリセリドが過剰な状況（肥満状態など）では、脂肪分解が過剰に活発になり、遊離脂肪酸と脂肪由来のグリセロールが増加する可能性があります. この過剰なグリセロールは、肝臓の糖新生を促進し、グルコースに取り込まれて血中に放出され、高血糖を引き起こし、最終的には糖尿病とその臨床的後遺症を引き起こします。

内臓脂肪と過剰な糖新生を関連付ける一般的な仮説は、腸間膜トリグリセリド代謝回転から生じるグリセロールの直接的な門脈循環および肝臓への送達です。 グリセロールは、肝臓における糖新生の主要な基質です。 通常の状態では、肝臓での糖新生は食事から摂取されたグリセロールから始まり、グリセロール-3-リン酸に変換され、続いて肝臓でジヒドロキシアセトンリン酸 (DHAP) に変換されます。 DHAP はフルクトース-1,6-ビスリン酸に変換され、一連の反応を経て単一の 6 炭素グルコース分子になります。 脂肪細胞は、貯蔵トリグリセリドの脂肪分解を通じてグリセロールを肝臓の糖新生に寄与させます。 グリセロール - 糖新生は動物で広く研究されていますが、放射性トレーサーへの伝統的な依存は、多くの理由で人間への翻訳を困難にします. 新しい技術を使用して、肝臓由来のグルコースに対するさまざまな基質の相対的な寄与を定量化することにより、肥満成人の過剰な内臓脂肪に関連するグルコース代謝の変化の背後にあるメカニズムを調査することを目指しています。 そのような方法の 1 つは、13C3 標識グリセロールを使用して、食物源から肝臓の糖新生へのグリセロールの取り込みを追跡します。 この技術は、電離放射線を必要とせず、広範囲に検証されている核磁気共鳴 (NMR) 分光法を利用して、血漿グルコースの NMR スペクトルを分析し、標識グリセロールによる循環グルコース分子の「パーセント濃縮」を定量化します。 次に、内臓脂肪組織からのグリセロールの糖新生への寄与に関連するため、濃縮の違いは肝臓のグルコース代謝の変動を反映しています。

このプロジェクトの理論的根拠は、既存の技術を利用して、糖尿病のない肥満成人の肝臓糖新生におけるグリセロール代謝に対する過剰な内臓脂肪の影響を調査し、内臓脂肪関連のグルコース恒常性に対する EMPA による治療の効果を調査することです。