小児 2 型糖尿病におけるアルギニン代謝

小児肥満の流行と並行して、小児の 2 型糖尿病 (T2D) が公衆衛生上の重大な懸念事項になりつつあります。 小児 T2D の発生率は、過去 10 年間で 50% 増加し、最近のデータによると、T2D は小児で新たに診断された糖尿病の 4 人に 1 人を占めることが示されています。 2 型糖尿病の子供は、進行性疾患の経過と β 細胞機能の急速な低下を示し、多くの子供は幼い頃から複数の心血管疾患の危険因子を持っています。 この疾患は、インスリン抵抗性とインスリン分泌障害によって特徴付けられますが、T2D の分子基盤はまだ完全には解明されていません。 この研究は、小児 T2D の病因におけるアルギニン代謝の役割と、T2D の小児における β 細胞機能に対する外因性アルギニン投与の影響を明らかにすることを目的としています。

アルギニンは、膵臓β細胞におけるインスリン分泌の刺激物質として知られています。 一酸化窒素 (NO) は、NO シンターゼによってアルギニンから合成され、アルギニンは、グアニル酸シクラーゼ、膜脱分極、および代謝副産物を刺激することにより、NO 介在メカニズムと NO 非依存メカニズムの両方でインスリン分泌を刺激します。 膵臓β細胞におけるアルギニンの効果は、細胞の利用可能なアルギニン濃度に依存します。 同位体トレーサーの注入とターゲットを絞ったメタボロミクスを使用した速度論的手法は、「細胞内」アルギニンの利用可能性と、このプールへのさまざまな経路の相対的な寄与を決定するユニークな機会を提供します。 2 型糖尿病の成人におけるこのような研究は、アルギニンと NO がインスリン分泌とインスリン感受性に影響を与えることにより、2 型糖尿病の病因に役割を果たすことを示しています。 2型糖尿病の子供に関する予備データでは、研究者は、2型糖尿病の子供は空腹時のアルギニン、シトルリン（アルギニン前駆体）、およびグルタミン（シトルリン前駆体）のレベルが低いことを発見しました. この提案では、研究者は、小児 T2D におけるアルギニン代謝の役割を調査するために、これらの仮説を生成する観察結果の動力学的検証を求めます。 私たちの中心的な仮説は、2型糖尿病の子供はアルギニンの利用可能性が不十分であり（目的1）、最適ではないβ細胞機能につながり、外因性アルギニン投与によって回復できるというものです（目的2）. 私たちの仮説が証明されれば、アルギニンの補給は、安全で低コストですぐに利用できる栄養素として、この集団の糖尿病の転帰を改善する上で臨床的に重要な役割を果たすでしょう.