포도당 및 단계적 정맥주입의 경구 투여 시 인슐린 감수성과 대사체학

비만 및 인슐린 저항성과 제2형 당뇨병과 같은 비만 관련 대사 장애의 발병률은 전 세계적으로 증가하고 있습니다. 현재까지 비만 수술은 장기적인 체중 감소를 초래하는 유일한 비만 치료법입니다. 또한, 비만 수술은 제2형 당뇨병의 완화를 촉진하고 제2형 당뇨병에 대한 표준 약물보다 더 효과적인 치료인 것으로 보고되었습니다. 놀랍게도 일부 비만 수술 절차 후 포도당 항상성의 개선은 체중 감소가 이루어지기 전에 발생합니다. 이 개선의 기전은 아직 불분명하지만 최근 연구에 따르면 공장을 우회하는 것이 포도당 항상성에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 더욱이 인간과 생쥐의 혈청에 존재하는 공장 유래 단백질은 근세포와 생쥐의 세포 배양에서 인슐린 저항성을 유도합니다. 종합하면 소화관이 제2형 당뇨병의 포도당 항상성에 중요한 역할을 할 수 있음을 나타냅니다.

Metabolomics는 유기체의 실시간 기능 초상화를 나타내기 때문에 최근 제2형 당뇨병과 같은 복잡한 질병을 조사하는 데 가장 적합한 기술 중 하나로 간주되었습니다. 이전 연구에서는 다양한 대사 산물과 담즙산이 포도당 항상성 조절에 관여할 수 있음을 보여주었습니다. 따라서 소화관이 내당능 장애 및 제2형 진성 당뇨병에 관여할 수 있는 대사산물을 조절하는 것이 가능합니다.

이 연구 프로젝트의 구체적인 목표는 다음과 같습니다.

목표 1: 경구 섭취한 포도당이 인슐린 저항성을 유발한다는 것을 입증하고 이러한 포도당 항상성 조절이 내당능 정상, 내당능 장애 및 제2형 당뇨병 환자 간에 다른지 확인합니다.

목적 2: 내당능 장애 및 제2형 당뇨병과 관련되어 장에서 조절되는 대사산물을 식별합니다.

이 목표를 해결하기 위해 포도당을 경구 투여할 때(경구 포도당 내성 검사, OGTT에서) 차등 정맥 포도당 주입과 비교하여 포도당 동역학의 차이를 연구할 것이며, 혈장 포도당 수치는 OGTT 동안과 동일한 범위로 유지됩니다. 정상 내당능(n = 8), 내당능 장애(n = 8) 및 제2형 당뇨병(n = 8)을 가진 피험자에서.

기본 포도당 동역학은 먼저 이중 포도당 추적자 기술로 평가됩니다. 내당능 검사의 기본 부분에서 포도당 추적자 nr 1을 주입한 다음 계속 주입하고 경구 포도당 부하를 점차적으로 증가시킵니다(OGTT 동안 2시간 간격으로 25g, 75g 및 125g). 포도당 추적자 nr 2 또는 혈장 포도당 수준이 OGTT 동안 얻은 수준으로 조정되는 단계적 정맥 내 포도당 추적자 주입으로.

가스 크로마토그래피/질량 분석법은 포도당 추적자의 동위원소 농축을 측정하는 데 사용됩니다. 인슐린, 글루카곤, 총 글루카곤 유사 펩티드 1(GLP-1) 및 C-펩티드는 내당능 검사 동안 반복적으로 방사면역측정법으로 측정됩니다. 내인성 포도당 생산, 인슐린 감수성 및 인슐린 분비를 포함한 포도당 동역학이 계산됩니다. 글루코스의 경구 및 정맥내 투여 사이의 글루코스 동역학의 차이를 계산하고 정상 내당능, 내당능 장애 또는 2형 진성 당뇨병을 가진 피험자에서 비교한다.

대사체학의 분석은 OGTT 및 차등 정맥 포도당 주입 동안 수집된 혈장에서 수행됩니다. 혈장 샘플의 대사산물은 두 개의 글로벌 프로파일링 분석 플랫폼과 표적 프로파일링 플랫폼을 사용하여 분석됩니다. 비행시간형 질량분석법(GCxGC-TOFMS)과 결합된 2차원 가스 크로마토그래피는 작은 극성 대사산물을 측정하기 위해 수행됩니다. 분자 지질은 사중극자-TOFMS(UPLC-QTOFMS)와 결합된 초고성능 액체 크로마토그래피를 사용하는 글로벌 플랫폼에서 평가됩니다. 삼중 사중극자 MS(UPLC-QqQMS)에 결합된 UPLC를 기반으로 하는 표적 플랫폼을 수행하여 비접합 및 접합 형태의 담즙산을 모두 정량화합니다.

OGTT 및 차등 정맥 포도당 주입 동안 혈장 대사산물의 차이는 장에 의한 가능한 조절에 대한 정보를 평가하기 위해 연구될 것이며 결과는 정상 내당능, 내당능 장애 및 제2형 당뇨병이 있는 대상에서 비교될 것입니다.

의의 이 연구에서 예상되는 결과는 장이 포도당 항상성에 중요한 역할을 하고 이 시스템이 제2형 당뇨병에서 조절 장애가 있음을 입증할 것입니다. 더 중요한 것은 인슐린 저항성과 포도당 내성을 조절하는 장에서 파생되거나 조절되는 새로운 요인이 식별되어 향후 항당뇨병 요법의 가능한 표적이 될 수 있다는 것입니다.