断続的な低酸素症が血糖コントロールに及ぼす影響

過去 100 年間、心血管疾患は米国の主な死因となってきました。 人口の高齢化、肥満レベルの増加、座りっぱなしのライフスタイルの優勢は、心血管疾患の主要な修正可能な危険因子の1つである2型糖尿病の発生率増加に寄与しています。 現在、2050 年までに成人の 3 人に 1 人が糖尿病を発症すると予測されており、人口の大部分が 2 型糖尿病患者の最も一般的な死因である心血管疾患のリスクが高くなることが示唆されています。 運動はインスリン抵抗性と 2 型糖尿病に関連する血糖値の上昇を軽減しますが、身体活動の推奨事項を満たしているのは糖尿病の成人人口の 28% だけです。 したがって、私たちの全体的な目的は、前糖尿病患者の 2 型糖尿病の発症を予防し、すでに 2 型糖尿病と診断されている患者のインスリン抵抗性と高血糖を治療する、代替の非薬理学的介入を特定することです。

ノーベル生理学賞は最近、酸素レベルの変化が細胞代謝にどのような影響を与えるかについての理解の基礎を確立し、病気と戦うための新しい戦略を約束する道を切り開いた科学者に授与されました。 低酸素レベルの呼吸、つまり低酸素状態では、5' アデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ (AMPK) を介して骨格筋でのグルコースの取り込みが刺激されます。AMPK は筋収縮と同じシグナル伝達経路であり、インスリンの作用とは独立して作用します。 したがって、2 型糖尿病患者は、4 時間の静脈内ブドウ糖負荷試験を実施する直前に、正常酸素状態または 60 分間の継続的な低酸素状態（吸気酸素比率約 0.15、動脈血酸素飽和度 92%）のいずれかにさらされました。 低酸素症は血糖値を低下させ、インスリン濃度には影響しなかったことから、血糖コントロールの改善は、インスリン感受性の改善と組み合わせたAMPK経路の活性化によって引き起こされたことが示唆されました。 同様に、吸入酸素比率0.13の6分間と正常酸素6分間を交互に1時間繰り返す断続的な低酸素状態に1回曝露すると、2型糖尿病患者の血糖コントロールが改善した。 具体的には、プラセボ条件と比較した場合、間欠的低酸素状態の直後に測定された血糖値の低下が大きく、間欠的低酸素状態では食事後の血糖値の上昇が減少しました。 血糖値の低下は、ベースライン血糖値が正常である過体重および肥満の個人において、動脈血酸素飽和度を約 70 分間 80% に維持する短い脱飽和と再飽和のサイクルからなる断続的低酸素症の 1 回のセッション後にも観察されました。

この研究プロジェクトの具体的な目的は、経口ブドウ糖負荷試験中に断続的な低酸素状態にさらされると、健康な人、前糖尿病の人、および2型糖尿病患者の血糖値の上昇が軽減されるかどうかを特定することです。 断続的な低酸素状態にさらされると、健康な人、前糖尿病の人、および 2 型糖尿病患者の経口ブドウ糖負荷試験に応じた血糖値の上昇が軽減されるという仮説が立てられています。