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酸化ストレスが糖尿病を引き起こすメカニズム解明|東北大・筑波大

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【目次】

■酸化ストレスが糖尿病を引き起こすメカニズム解明|東北大・筑波大

脳の視床下部領域の酸化ストレスによる肥満・糖尿病発症のメカニズムと視床下部領域のNrf2を標的とした肥満・糖尿病の発症予防および改善作用
脳の視床下部領域の酸化ストレスによる肥満・糖尿病発症のメカニズムと視床下部領域のNrf2を標的とした肥満・糖尿病の発症予防および改善作用

参考画像:酸化ストレスが糖尿病を引き起こすメカニズムを解明‐酸化ストレス防御機構による肥満および糖尿病の改善作用‐(2017/2/20、東北大学)|スクリーンショット

酸化ストレスが糖尿病を引き起こすメカニズムを解明‐酸化ストレス防御機構による肥満および糖尿病の改善作用‐

(2017/2/20、東北大学)

今回の研究成果により、脳に酸化ストレスが蓄積すると、特に、全身の代謝調節に重要な視床下部領域の神経細胞数を減少させ、血糖降下ホルモンであるインスリンや肥満抑制ホルモンであるレプチンの作用を減弱させること、それらを通して全身に肥満や糖尿病を引き起こすことがわかりました。

さらに、脳の酸化ストレスを抑制することで、肥満や糖尿病を防ぐことが可能であることを明らかにしました(図 1)。

東北大学の研究チームは、筑波大学と協力して、脳の酸化ストレスが糖尿病を引き起こすメカニズムを解明しました。

肉を多く食べる男性は糖尿病を発症する危険性が約4割高い|国立がん研究センターによれば、肉に多く含まれる鉄分(ヘム鉄)は、動物実験において、酸化ストレスや炎症を引き起こし、インスリン感受性を低下させるという結果が出ており、人においてもそれが当てはまると考えれば、肉類、特に赤肉の摂取による糖尿病のリスクが高くなることが考えられます。




■研究の内容

●特殊な手法により、視床下部領域で酸化ストレスを増加させたマウスのホルモンを解析すると、インスリン抵抗性と肥満抑制ホルモンであるレプチンへの抵抗性が生じていた。

●脳の視床下部領域において酸化ストレスが増加すると、神経細胞の細胞死が増加し、代謝調節(肥満抑制ホルモンであるレプチンの作用に重要な役割を果たす)に重要な役割を持つプロオピオメラノコルチン(POMC)陽性神経が減少して、肥満や糖尿病を引き起こす。

●酸化ストレスにさらされたマウスの視床下部領域でDNAに結合して遺伝子の発現を制御するタンパク質である転写因子Nrf2を活性化したところ、酸化ストレスは低下し、肥満や糖尿病の発症を予防することができた。

■まとめ

酸化ストレスが糖尿病を引き起こすメカニズムがわかり、また、転写因子Nrf2を活性化することによって、視床下部領域の酸化ストレスを抑制し、肥満や糖尿病の発症が予防できたことから、酸化ストレス抑制による新しい糖尿病の治療法が開発されることが期待されます。

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糖尿病関連ワード

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食べる速度を遅くしたゆっくりした食事&就寝2時間前の食事を避けることで肥満予防|九州大学【論文・エビデンス】

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■食べる速度を遅くしたゆっくりした食事&就寝2時間前の食事を避けることで肥満予防|九州大学

Food Court, K-town

by Vetatur Fumare(画像:Creative Commons)

「だらだら食べ」が肥満予防に? 九大研究

(2018/2/14、AFPBB)

研究チームは、こうした結果は「食べる速度を遅くすることで肥満の減少やBMI値の低下につながることを示唆している」と述べている。

これまでにも早食いと肥満の関係や咀嚼する回数と肥満の関係について紹介してきました。

■早食いと肥満の関係

満腹になるまで早食いをする人は、そうでない人に比べ3倍、太り過ぎになりやすい|大阪大で紹介した大阪大の磯博康さんの研究チームによれば、満腹になるまで早食いをする人は、そうでない人に比べ3倍、太り過ぎになりやすいそうです。

つまり、この研究は、食事の量や内容だけでなく、食べる早さが肥満になる要因になる可能性があることを示しています。

早食いの人は肥満になるリスクが4.4倍|岡山大が学生追跡調査で紹介した岡山大学の調査によれば、肥満でなかった人も、早食いを続けるうちに肥満になっていくということが確認されたそうで、早食いの人と早食いでない人を比較すると、早食いの人は肥満になるリスクが4.4倍もあるそうです。

早食いで満腹になるまで食べる習慣がある人は過体重リスクが3倍にで「British Medical Journal(BMJ)」オンライン版に掲載された研究によれば、早食いで満腹になるまで食べる習慣のある人では、過体重(overweight)になる率がそうでない人に比べて3倍高いことがわかったそうです。

<香川県>糖尿病による死亡者数ワースト3位|炭水化物(うどん)の重ね食べ・早食いなど県民の食習慣が原因?で紹介した#血糖値スパイク #グルコーススパイク が危ない!~見えた!糖尿病・心筋梗塞の新対策~|#NHKスペシャルによれば、糖分が「大量に」かつ「いっぺんに」体内に吸収されると、“血糖値スパイク(ジェットコースターのように血糖値が急上昇及び急降下すること)”が起きやすくなってしまいますが、うどんで副菜をとらない食習慣の場合、うどんという炭水化物を大量にいっぺんにかきこむ食べ方をすると、急激に食後の血糖値が上昇してしまいます。

また、うどんは麺をすすってのどごしを味わうことが魅力のひとつですが、結果的に早食いにつながり、満腹感を味わうことや健康の視点から考えると問題があります。

【関連記事】




■咀嚼と肥満の関係

噛む(咀嚼)ことによる3つの健康効果(唾液を多く出す・食べ過ぎを防ぐ・脳への刺激を増やす)で紹介した和洋女子大学の柳沢幸江教授によれば、噛むことには「唾液(だえき)を多く出す、食べ過ぎを防ぐ、脳への刺激を増やす」という3つの効用があるようなのです。

女子栄養大学のダイエット術|世界一受けたい授業によれば、よく噛むと満腹中枢が刺激され、噛む行為が脳内のヒスタミン神経系に作用し、内臓脂肪が燃焼することが明らかになっているそうです。

ヒスチジンを含む食品をよく噛んで脳内ヒスタミンを増やし食欲を抑える|ためしてガッテン(NHK)では、噛むことと満腹感の関係について紹介しました。

噛むという刺激が咀嚼中枢を通って結節乳頭核という部分に届きます。

実はここがヒスタミンを作っているところ。

そうして、満腹中枢をヒスタミンが刺激するために、満腹感を感じるようになる。

また、ヒスタミンは、交感神経も刺激して、その信号は直接内臓脂肪まで届いて、内臓脂肪を減らしてもくれる。

つまり、噛むという行為自体が満腹感を高めてくれるということがわかった。

■まとめ

新年(2018年)の目標を達成するにはどうしたらいいの?|新しい習慣作りには「きっかけ」と「報酬」が重要!|毎日の人の行動の40%がその場の決定ではなく習慣!で紹介した『スイッチ!「変われない」を変える方法』(著:チップ・ハース&ダン・ハース)によれば、「もっと健康的な食生活を送る」といった総括的な目標は、不明瞭であり、その曖昧さが感情に言い逃れの余地を与え、失敗を正当化しやすくしてしまうそうです。

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つまり、「健康のためにはバランスの良い食事と運動をしましょう」というメッセージは、受け取る側としてはわかりづらいもので、結果どうしたらよいかわからず、今まで通りの生活をしてしまうことになってしまいます。

「健康のためにはバランスの良い食事と運動をしましょう」というのは最も正しいメッセージですが、最も伝わりづらいメッセージでもあります。

そこで、よく噛むことで満腹感を高めてくれるということがわかっており、今回の研究を参考にすれば、早食いではなく、咀嚼回数を意識して、30回で飲み込める量を口に入れるようにするということをルールにするとよいのではないでしょうか。







【参考リンク(論文・エビデンス)】
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ケールには脂質の吸収抑制(中性脂肪の減少)による肥満抑制効果がある|#あさイチ #nhk

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2016年11月15日放送の「あさイチ」(NHK)では「ケール」を取り上げました。




■ケールには肥満抑制効果がある

ケール(Kale)|ルテインを含む野菜
ケール(Kale)|ルテインを含む野菜

青汁の原料ケールの抗肥満効果を確認

(2005/3/30、キューサイと高崎健康福祉大学)

各ケール抽出物を肥満モデルラットに投与することで、体重が正常ラットに近づき、脂質関連の数値が改善されました。また、糞便中の脂質の増加がみられてことから、緑黄色野菜ケールの抗肥満効果作用の一つとして脂質の吸収抑制が考えられます。

キューサイ株式会社と高崎健康福祉大学(江口文陽健康福祉学部健康栄養学科教授)との共同研究で行なったラットの実験によれば、緑黄色野菜ケールの抽出物を投与したところ体重増加を顕著に抑制し、中性脂肪が減少したことから、ケールには脂質の吸収抑制による肥満抑制効果があることがわかったそうです。

1.体重増加の抑制

体重増加の抑制|青汁の原料ケールの抗肥満効果を確認
体重増加の抑制|青汁の原料ケールの抗肥満効果を確認

参考画像:青汁の原料ケールの抗肥満効果を確認(2005/3/30、キューサイと高崎健康福祉大学)|スクリーンショット

2.中性脂肪の減少

中性脂肪の減少|青汁の原料ケールの抗肥満効果を確認
中性脂肪の減少|青汁の原料ケールの抗肥満効果を確認

参考画像:青汁の原料ケールの抗肥満効果を確認(2005/3/30、キューサイと高崎健康福祉大学)|スクリーンショット

→ ケールの効果・効能 について詳しくはこちら

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【ケール関連記事】
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【更年期太り】なぜ女性は更年期になると激太り(太りやすくなる)するのか?2つの理由

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【目次】

■女性ホルモンの減少で太りやすくなる

tiredwaiting

by Alp Erturul(画像:Creative Commons)

女性の更年期の悩み 増える内臓脂肪 メタボに注意

(2010/2/26、産経新聞)

更年期は、思春期、出産と並んで女性にとって太りやすい時期。

その一番の原因は女性ホルモン(エストロゲン)の減少にある。

エストロゲンは、体の中でコレステロールを低く保ち、内臓脂肪をつけにくくする働きをしており、女性を心筋梗塞(こうそく)や脳卒中などの心血管疾患から守っている。

更年期にはこの大事なホルモンが急激に減り、閉経を過ぎるとほとんどなくなってしまう。

このため、それまでと同じ食生活で運動量も変わらなければ、どうしてもおなか周りに脂肪がたまってくることになる。

更年期になると、太りやすくなってしまう原因は、女性ホルモンであるエストロゲンの減少にあります。

そのため、これまでと同じような生活習慣だと、太りやすくなってしまうわけです。

順天堂大学大学院医学研究科の白沢卓二教授(加齢制御医学)によれば、

「日本人の場合、体重が適正の範囲内でも体脂肪率が高い『隠れ肥満』や『隠れ糖尿病』が少なくない。

女性の場合、更年期の50歳ごろから太り始めた人は動脈硬化や糖尿病となる危険性が高いので、今すぐ手を打つ必要がある」

そうです。

体重が適正範囲とはいえ、体脂肪が多くなってしまい、動脈硬化や糖尿病になる危険性があるようです。

■筋肉量や基礎代謝の減少で太りやすくなる

また、更年期に太りやすくなる原因としては、筋肉量や基礎代謝の減少も関係があるそうです。

更年期に太りやすくなるのは、筋肉量や基礎代謝が減ることも関係している。

基礎代謝は、呼吸や体温を調節するのに消費するエネルギー量。

若いときはだまっていても消費されるエネルギーが、年をとると使い切れず残ってしまうため、若いときと同じように食べているとエネルギーのとりすぎとなってしまう。

更年期に入ると、若いときに比べて基礎代謝が低くなってくるため、同じような食生活をしているとエネルギーの摂り過ぎとなってしまいます。

【関連記事】

■更年期に太らないようにするための食事方法

では、どのような食生活に変えていく必要があるのでしょうか。

太らないためには、食事の量・カロリーをコントロールするとともに、栄養成分を偏らないようにすること。

食事全体のうち、タンパク質20%未満、脂肪20~25%未満、炭水化物50~70%未満のバランスであれば問題ない。

また、肥満からくる糖尿病を防ぐために、血糖値を急激に上げないよう食事のとり方を工夫する必要がある。

白沢教授は「食事のときはまず最初に野菜を食べ、ご飯やパンなど炭水化物は最後にするというように食べる順番も大事。

また、やせたいからと食事を抜く人がいるが、欠食は逆に肥満の原因になる。

健康長寿のためにも、1日3食、腹七分目を心がけてほしい」と話している。

以下のような内容に気を付けた方がよいようです。

  • 食事の量・カロリーを制限すること
  • 栄養をバランスよくすること
  • 食事の摂り方に気を付けること
    (食事の回数は減らさない)

【関連記事】

最後に、食生活の基本ルール10か条が紹介されていましたので、ご紹介します。

【白沢卓二教授が提唱する元気に生きるための食生活の基本ルール10カ条】
(1)食事を抜かない
(2)腹八分目でなく「腹七分目」
(3)ご飯やパンは食事の最後に
(4)朝食に「ネバネバ・メニュー」を
(5)薬の働きが期待できる野菜を
(6)魚はサケやサバ、イワシを中心に
(7)肉と魚は1日おきに
(8)油は高くても良質なものを
(9)乳製品を毎日とる
(10)香辛料やハーブを活用し減塩
(白沢教授著『50歳すぎたら絶対にやせなさい!』より抜粋)

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オートファジー(自食作用)が血糖値を下げるインスリンの正常な分泌に関わっている!?|2型糖尿病の治療に役立つ可能性|順天堂大

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■オートファジー(自食作用)が血糖値を下げるインスリンの正常な分泌に関わっている!?|2型糖尿病の治療に役立つ可能性

Uranium Particles (06410126)

by IAEA Imagebank(画像:Creative Commons)

オートファジー:たんぱく質分解機能、インスリンの正常分泌を保つ

(2008/11/9、毎日新聞)

血糖値を下げるインスリンの正常な分泌に、「オートファジー」(自食作用)と呼ばれる細胞内のたんぱく質分解機能が深くかかわっていることを、順天堂大などが突き止めた。

この機能を活性化できれば、インスリンの働きが悪くなる2型糖尿病の治療や、発症抑制に役立つ可能性があるという。

順天堂大などによれば、血糖値を下げるインスリンの正常な分泌に、「オートファジー」(自食作用)と呼ばれる細胞内のたんぱく質分解機能が関わっており、この機能を活性化させることで2型糖尿病の治療に役立つ可能性があるそうです。

2型糖尿病は食事などの生活習慣が主な原因とされ、肥満の患者はインスリンの働きが悪いことが分かっている。

研究チームは、オートファジーがベータ細胞内の不要なたんぱく質を分解して健やかさを保ち、インスリンの正常な分泌を助けていると推定した。

このオートファジーという機能を活性化させることにより、インスリンの正常な分泌を促すことで、糖尿病の治療や予防につながるようです。

今後の研究に注目です。




【追記(2016/10/4)】

■オートファジー

<ノーベル賞>細胞内不要物リサイクル…オートファジーとは

(2016/10/3、毎日新聞)

オートファジーの働きによって、たんぱく質はアミノ酸というエネルギー源になったり、たんぱく質生成の材料に変化したりする。また、不要となった物質や病原体も分解することで、生命活動を維持している。

オートファジー(自食作用)は、不要物などを分解してリサイクルも行うする細胞内の働きです。

大隅良典東京工業大栄誉教授はノーベル医学生理学賞を授与されましたが、大熊氏は生物が細胞内でたんぱく質を分解して再利用する「オートファジー(自食作用)」と呼ばれる現象を分子レベルで解明しています。

大隅氏は、大きな膜でほぼ無差別に不要となったたんぱく質などが包み込まれ、その後、分解酵素を含んだ袋と結合し、膜内でたんぱく質などがバラバラに分解され、再利用されることを分子レベルで解き明かした。これらは液胞と呼ばれる小器官に蓄積。エネルギー源や自分自身を作る材料として再利用されているとされる。

「無精ひげです」…大隅さん一問一答(2)

(2016/10/4、毎日新聞)

 −−オートファジーを子どもたちにも分かるように教えてください。

 私たちは毎日、たんぱく質を70〜80グラムぐらい食べています。それはたんぱく質が必要なのではなく、それを分解して「アミノ酸」というたんぱく質の原料にしています。いろいろな計算があるのですが、私たちの体の中には300グラムくらいのたんぱく質が作られている。その(原料の)アミノ酸がいったいどこからきたのかというと、私たちの体の中のたんぱく質を(分解して)再利用している。私たちは非常に大事なリサイクルシステムを持っていて、(たんぱく質の)分解も生命を支える大事な要素です。

 もう一つの例は、よく「海で遭難して1週間、水だけで生きた」というニュースを見ます。その期間、私たちの体はたんぱく質合成を止めているわけではない。たんぱく質を分解しながら再利用していくシステムを私たちは持っている。たんぱく質を食べて消化するのは細胞の「外」の現象だが、細胞の「中」でも、たんぱく質を作っては壊し、作っては壊しで生命を維持している。

 また、細胞の中には変なたんぱく質がたまって、病気の原因になっていることが分かるようになった。細胞の中をいつもクリーンにしておくことが実はとっても大事なんです。それが全部とは言いませんが、オートファジーの大きな役割です。栄養源のリサイクルと同時に、細胞内部の質的なコントロールをしているのがオートファジーで、それがこれからの医学にとても大事なんだと考えています。

■まとめ

ヒトの2型糖尿病の発症抑制にはオートファジー(細胞の自食作用)が必須である

(2014/8/5、順天堂大学プレスリリース)

研究グループではこれまでに膵β細胞特異的にオートファジーを失ったマウスで2型糖尿病を発症することを報告しましたが(Ebato etal. Cell Metab 2008 (4):325-332)、オートファジーがヒトの2型糖尿病の発症に影響を与えるかどうかはわかっていませんでした。そこでヒトの糖尿病に近いモデルマウスを用いてオートファジーの役割を調べたところ、オートファジーが低下するとヒト膵島アミロイドポリペプチド(hIAPP)の有する細胞毒性が顕在化し、糖尿病を悪化させることがわかりました。

順天堂大学大学院医学研究科・代謝内分泌内科学の藤谷与士夫准教授、綿田裕孝教授らの研究グループは、ヒトの2型糖尿病の発症にオートファジーが重要な働きをしていることを発見しました。

ヒト膵島アミロイドポリペプチド(hIAPP)は通常状態では細胞毒性を示さないそうですが、オートファジーが低下すると細胞毒性を示し、糖尿病を悪化させることがわかったそうです。

そこで、オートファジー活性を調節することにより、2型糖尿病の予防や治療に役立つ可能性があると考えられるそうです。

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P.S.
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