低血糖値に反応して、糖尿病の人の膵島細胞は、健康人の膵島細胞よりもグルカゴンというホルモンを著しく多く放出するということが、スタンフォード大学医学部の研究者による新しい研究成果として明らかにされました。
この発見は、スタンフォード大学の科学者たちによって設計された新しい糖尿病モデルマウスを用いてなされたもので、移植されたヒトのアルファ細胞の機能研究を初めて可能にしたものです。 インスリンの分泌とβ細胞の欠陥が糖尿病の主な原因と考えられてきました。 しかし、今回の研究は、糖尿病は複数の種類の細胞の欠陥によるものである可能性が高いという認識を裏付けるものであり、この病気の複雑さをより正確にシミュレートするためのマウスモデルの重要性を強調しています。
発生生物学の教授でスタンフォード糖尿病研究センターのディレクターであるSeung Kim医学博士が、「我々の調査によって、糖尿病の原因が膵β細胞だけの欠陥ではなく、グルカゴンを作り出すアルファ細胞にもあるという考え方が支持されます」と述べました。 「これは疑われていたことですが、ヒト膵島を用いた今回の研究は、この考えを裏付ける、これまでにない新しい証拠を提供しています」
Kim はこの研究の筆頭著者で、6 月 8 日に Nature Metabolism に発表されました。 大学院生のKrissie Téllez氏と研究科学者のYan Hang氏が、この研究の主執筆者を務めました。
健康な人では、グルカゴンはインスリンと連動して血糖値を厳密に制御しています。 食後すぐに、インスリンは血液からグルコースを除去し、肝臓などの臓器への貯蔵を促進します。
同一構造のグルカゴン
インスリンとグルカゴンの関係についてのこれまでの研究は、マウスとヒトのグルカゴンが同一構造であるという事実が妨げになってきました。 ヒトの膵島を実験用マウスに移植した後では、互いに区別することは不可能である。 その結果、研究者は試験管や培養皿の中のアルファ細胞によるヒトグルカゴン産生を研究することしかできず、体内で起こっていることを正確に模倣することはできなかった
。 彼らは、CRISPRと呼ばれる遺伝子編集プロセスを用いて、グルカゴン蛋白質をコードする動物のDNAの小さな断片を取り除きました。 このプロセスは手間と時間がかかり、完成までに2年以上かかりました。