グルコース代謝のグルカゴン調節

被験者は、病歴、薬の使用、および血液検査についてスクリーニング訪問を受けます。資格のある人には参加が提供されます。 被験者は、少なくとも 200 g の炭水化物を含む通常の食事を摂取し、研究前の 3 日間は激しい身体活動に従事しないように指示されます。 一晩絶食した後、彼らはセンター フォー リビング キャンパスのステッドマン ビルディングにある CRU に出頭し、静脈カテーテルを両方の前腕に配置します。一方は試験物質の注入用、もう一方は採血用です。サンプリングアームは、静脈血流を改善するために加熱パッドで温められます。 すべての研究は、長期間にわたるいくつかの基礎サンプルの回収後に開始されます。

1. 空腹時および高血糖患者におけるグルカゴン注入：用量設定。 被験者は、12～14 時間の絶食後、静脈内グルカゴンを段階的に投与されます。 用量は 10 ng/kg/分で開始し、30 分間隔で 50 および 100 ng/kg/分に増加します。 グルコース濃度は、YSI グルコース アナライザーを使用してベッドサイドで測定されます。 血漿サンプルは、インスリン、C-ペプチド、およびグルカゴンのアッセイのために 10 分間隔で収集されます。 これらのパイロット研究は、グルカゴンに対する肝臓のグルコース産生（絶食研究）およびインスリン分泌（グルコース注入研究）の相対的な感受性への洞察を提供します。 これらの研究には、それぞれ最大 10 人のボランティアが含まれます。
2. グルカゴン刺激肝臓グルコース産生（HGP）およびインスリン分泌を媒介する血糖の影響。 静脈内カテーテルの配置に続いて、被験者は、300分のプロトコルの残りの部分で、トレーサー用量の重水素化グルコースを含む生理食塩水を注入されます。 [6, 6] 2H2 グルコースを 4 mg/kg ボーラスで 5 分間かけて開始し、続いて 0.020 ～ 0.4 の持続注入を行います。 mg/kg/分。 グルコースプールにラベルを付けるための2時間の平衡期間の後、被験者は、A)生理食塩水の注入、B)高血糖クランプの開始、C)エキセンディン-(9-39) 750 pmol/kg/minの注入および高血糖クランプを受ける。 クランプは、重水素化グルコースで 2% に濃縮されたブドウ糖の 20% 溶液の注入で生成されます。 注入速度は 30 mg/kg/h で開始され、血糖値が ~150 mg/dl に達するまで 5 分ごとに調整されます。その後、このレベルの血糖を維持するように注入を調整します。 [6,6]2H2 グルコース、インスリン、グルカゴン、および C-ペプチドの濃縮を測定するために、研究全体を通して 10 分間隔で血液サンプルを採取します。 A) トレーサー単独、B) 高血糖、または C) exendin-9 と高血糖の 120 分後、被験者は 30 分間または 60 分間、10 ～ 100 ng/kg/分の注入としてグルカゴンを受け取ります。

これらの実験の主要な結果変数は、HGP とインスリン分泌です。 テストする仮説は、グルカゴンを空腹時血糖値で投与すると、血糖値の変化に続くインスリン分泌の二次的上昇を伴う HGP および血糖値の急速な上昇 (基礎値に対して 50 ～ 150 mg/dl) を引き起こすというものです。また、軽度の高血糖時にグルカゴンを投与すると、インスリン分泌が即座に刺激され、HGP の反応が制限されます。 プロトコルと結果の予測を以下に示します。