1 型糖尿病患者の血漿タンパク質合成に対するインスリン欠乏と高血糖の影響

グルコース恒常性の制御におけるインスリンの貢献はよく知られていますが、プロテオーム恒常性の維持におけるその役割はあまり理解されていません。 いくつかの動物およびヒトの研究では、インスリンシグナル伝達がタンパク質の合成と分解、および組織レベルでの翻訳後修飾を調節していることが実証されています。 筋肉のミトコンドリアのタンパク質静止に対するインスリンの効果も解明されています。 内臓床全体にわたる同位体希釈研究に基づいて、インスリン欠乏により内臓タンパク質の全体的な合成が増加します。 ほとんどの血漿タンパク質は肝臓に由来しており、予備研究では、一部の血漿タンパク質の合成速度が増加する一方で、他のものは減少することが示唆されています。 インスリン欠乏状態では、肝臓からのさまざまな血漿タンパク質の合成の割合が示されています。 これらのタンパク質は、1 型糖尿病 (T1DM)、特に大血管の合併症の一部の発症に関与している可能性があります。 我々は最近、ヒトにおける複数の血漿タンパク質の生体内合成速度を同時に測定する同位体ベースの方法論を開発した。

インスリン欠乏の影響をさらに調査するために、膵全摘術（DATP）後のT1DMおよび糖尿病における異なる血漿タンパク質合成速度に、非放射性安定同位体に基づく新しいアプローチを非糖尿病対照と比較して適用します。 膵臓切除を受けた人々について研究するのは、T1DM と同様にインスリン欠乏症ですが、膵臓切除を受けた人々とは異なり、グルカゴンも欠乏しているためです。 多くの研究から得られたいくつかの興味深いデータは、グルカゴンが肝臓由来のタンパク質だけでなく骨格筋ベースのタンパク質に対しても異化効果があることを示しています。 骨格筋にはグルカゴン受容体がないため、未知の因子が循環に放出されて骨格筋に作用し、肝臓で消費されるアミノ酸を放出すると仮説を立てています。 血漿中のアミノ代謝物、アシルカルニチン、有機酸、セラミドを測定し、質量分析により血液エクソソームカーゴ（タンパク質と脂質）、およびPCRによるmiRNAを測定します。

我々は以前、T1Dヒトと糖尿病マウスの両方においてインスリン欠乏時の筋肉ミトコンドリアATP産生の減少を示しており、今回は我々の研究室で利用可能な確立された技術により、すべての研究参加者のミトコンドリアエネルギー動態を測定する。