視床下部が血糖調節機構を活性化する

血糖値をコントロールするには運動、食事、そして膵臓のβ細胞から分泌するインスリンが重要だが、近年の研究で脳の視床下部が血糖の利用を調節することがわかっている。脂肪萎縮症の糖尿病の場合、脳に作用するレプチンが投与される。生理学研究所はこれまで不明だったレプチンのメカニズムを解明した。

脂肪萎縮症は脂肪組織が先天的または後天的に萎縮する疾患で、重度の糖尿病を発症してインスリンが効かないケースがある。タンパク質ホルモンのレプチンは脂肪細胞から生じ、血液を介して脳に作用する。脂肪萎縮症の糖尿病に投薬すると症状が改善されるが、その働きはわからなかった。

研究グループはレプチンが発見される以前から、骨格筋が糖を利用する際に視床下部が糖の利用を調節することを報告していた。レプチン発見後には、レプチンと視床下部に存在する神経ペプチドが血糖調節機構を活性化し、骨格筋の糖利用を促進して糖尿病を防止することを突きとめていた。

レプチンが糖代謝を調節する

今回の研究では、骨格筋と肝臓における糖代謝を視床下部のレプチンが調節するメカニズムを発見した。レプチンの糖代謝調節機構を解析したところ、視床下部腹内側核（VMH）ニューロンに作用して、タンパク質のERK1/2とSTAT3を活性化する。これらのタンパク質がそれぞれに骨格筋と肝臓でのインスリンによる糖代謝調節作用を高めていた。レプチンはタンパク質を介してVMHにおけるシナプス可塑性を変化させて骨格筋、肝臓の糖代謝を制御すると考えられる。

糖尿病で亡くなる人が年間1万4千人、糖尿病予備軍（強く疑われる人と可能性のある人）は2210万人という。視床下部を介する血糖調節機構はインスリンとは異なる分子機構による。そのメカニズムの解明で新たな治療薬の開発が期待できる。（馬野鈴草）

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生理学研究所
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