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肝臓から分泌されるホルモン「ヘパトカイン」であるセレノプロテインPが運動の効果を無効にする|運動効果に個人差がある原因の一つを解明|金沢大学【論文・エビデンス】

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肝臓で作られるホルモン「セレノプロテインP」が血糖値を上げ、インスリンによる糖尿病治療を邪魔していることを発見されていましたが、今回の研究では、セレノプロテインPが、運動の効果を無効にすることがわかりました。




【目次】

■肝臓から分泌されるホルモン「ヘパトカイン」であるセレノプロテインPが運動の効果を無効にする

肝臓から分泌されたヘパトカインであるセレノプロテインPは、筋において受容体LRP1を介して作用し、運動抵抗性を誘導する
2型糖尿病や脂肪肝の患者の一部では、過剰に産生されたセレノプロテインPが受容体LRP1を通じて筋肉で作用します。筋に取り込まれたセレノプロテインPは、GPX1やSeWなどの抗酸化タンパクを誘導します。その結果、運動で生じる活性酸素の量が抑えられてしまうため、運動したとしてもその健康増進効果が出ない病態「運動抵抗性」に陥ります。

参考画像:肝臓ホルモン「ヘパトカイン」が運動の効果を無効に 運動の効果に個人差がある原因の一つを解明!(2017/2/28、金沢大学・同志社大学・筑波大学・科学技術振興機構(JST))|スクリーンショット

肝臓ホルモン「ヘパトカイン」が運動の効果を無効に 運動の効果に個人差がある原因の一つを解明!

(2017/2/28、金沢大学・同志社大学・筑波大学・科学技術振興機構(JST))

研究グループは、2型糖尿病、脂肪肝の患者、高齢者で多く発現している「ヘパトカイン」であるセレノプロテインP注3)に着目して研究を行いました。

マウスや細胞の実験によって、過剰なセレノプロテインPは、受容体であるLRP1注4)を介して筋肉に作用することで、運動したにもかかわらず、その効果を無効にする「運動抵抗性」という病態を起こすことを見い出しました。

また、セレノプロテインPを生まれつき持たないマウスでは、同じ強さ・同じ時間の運動療法を行っても、通常のマウスと比べて運動のさまざまな効果が倍増することが分かりました。

さらに、健常者を対象にした臨床研究では、血液中のセレノプロテインPの濃度が高かった人は、低かった人に比べて、8週間の有酸素運動トレーニングをしても運動の効果が向上しにくいことが分かりました。

金沢大学の金子周一教授、篁俊成教授、御簾博文准教授らの研究グループによれば、肝臓から分泌されるホルモン「ヘパトカイン」であるセレノプロテインPが、受容体であるLRP1(Low densiity lipoprotein receptor-related protein 1)を介して骨格筋に作用することで、運動を行なってもその効果を無効にしてしまう「運動抵抗性」という病態を起こしていることを発見したそうです。




■研究の背景

運動不足が肥満糖尿病高血圧脂肪肝などの様々な生活習慣病につながっており、これらの生活習慣病の予防や治療には運動することを薦められていますが、運動してもあまり効果が得られない人がいることがわかっていたそうです。

■金沢大学における「ヘパトカイン」であるセレノプロテインPに関する研究

血糖値上げる肝臓ホルモン「ヘパトカイン・セレノプロテイン P」発見=糖尿病の新たな治療法に期待|金沢大(2010/11/6)

金沢大の金子周一教授らの研究チームは、
肝臓で作られるホルモン「セレノプロテインP」が血糖値を上げ、インスリンによる糖尿病治療を邪魔していることを発見しました。

糖尿病患者を調査したところ、抗酸化物質セレンを運ぶ役割を持つ「セレノプロテインP」と呼ばれるホルモンの血中濃度が高いことに着目し、マウス実験でセレノプロテインPを打ったマウスは血糖値が上がりインスリンが効きにくくなることや肝臓でのセレノプロテインP生成を抑える薬を打ったマウスは血糖値が下がることも分かったそうです。

肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、他の臓器におけるインスリン抵抗性が強い!?|金沢大学(2014/3/28)

金大医薬保健研究域の篁俊成教授と金子周一教授らの研究グループは、肝臓に付いた脂肪が、血糖値を下げるインスリンの働きを、筋肉など肝臓以外の部位でも妨げることを確認しています。

この研究のポイントは、肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、肝臓と離れた場所に存在する骨格筋でインスリン抵抗性が強いということです。

※インスリン抵抗性とは、肝臓や筋肉、脂肪などでのインスリンの働きが低下する状態で、インスリン抵抗性が強いと、糖尿病脂肪肝メタボリックシンドローム高血圧脂質異常症高脂血症)・動脈硬化を招く原因となります。

骨格筋についた脂肪は他の臓器におけるインスリン抵抗性とは関連しておらず、肝臓に蓄積した脂肪が多いほど他の臓器におけるインスリン抵抗性が強いことから、肝臓と全身をつなぐ何らかのネットワークが存在すると考えられるそうです。

1.肝臓の脂肪量は、肝臓だけでなく、骨格筋のインスリン抵抗性と強く関連する

肝臓に蓄積する脂肪量が多いほど、肝臓および肝臓と離れて存在する骨格筋のインスリン抵抗性が強いそうです。

2.骨格筋についた脂肪は、肝臓などのほかの臓器のインスリン抵抗性と関連しない

3.体脂肪量は、脂肪組織のインスリン抵抗性と関連しない

以上のことから、脂肪肝の悪化は、肝臓だけでなく、全身のインスリン抵抗性の悪化において中心的な役割を果たしており、また肝臓と骨格筋を結ぶ何らかのネットワークの存在があることが考えられます。

研究グループによれば、肝臓から分泌される「ヘパトカイン」が骨格筋のインスリン抵抗性の原因になっている可能性があると考えて研究を進めているそうです。

■まとめ

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by ThoroughlyReviewed(画像:Creative Commons)

セレノプロテインPの血中濃度は、2型糖尿病や脂肪肝の患者、高齢者で上昇していることが報告されています。このような方たちは、セレノプロテインPが過剰にあるため、運動を行ったにもかかわらず、その効果が起こらないという病態が身体の中で生じている可能性があります。
今後、セレノプロテインPの肝臓での産生を抑える薬や、筋肉での受容体であるLRP1に拮抗する薬を探すことで、運動の効果を高める「運動効果増強薬」の開発につながることが期待されます。

今回の研究で、肝臓から分泌されるホルモン「ヘパトカイン」であるセレノプロテインPが骨格筋に作用することで、運動を行なってもその効果を無効にしてしまうことがわかりました。

これまでこのブログでは脂肪肝の予防・改善に運動をすすめていましたが、人によってはその効果が得にくい人がいることがあるとわかりました。

【関連記事】

今後この研究が進むことで、血液中のセレノプロテインP濃度をあらかじめ測ることによって、事前に運動効果が得られやすい方と得られにくい方を予測したり、セレノプロテインPの産生を抑える薬や、筋肉での受容体であるLRP1に拮抗(互いに反対の作用を同時に行う)する薬を探すことで、運動の効果を高める「運動効果増強薬」の開発ができれば、同じような運動効果を得られるようになることが期待されます。







【参考リンク(論文・エビデンス)】
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肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、他の臓器におけるインスリン抵抗性が強い!?|金沢大学

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■肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、他の臓器におけるインスリン抵抗性が強い!?|金沢大学

Project 365 #144: 240511 She's Such A WAG

by Pete(画像:Creative Commons)

肝臓脂肪がメタボ招く 金大教授ら関連性確認

(2014/3/22、北國新聞社)

金大医薬保健研究域の篁(たかむら)俊成教授と金子周一教授らの研究グループは21日までに、肝臓に付いた脂肪が、血糖値を下げるインスリンの働きを、筋肉など肝臓以外の部位でも妨げることを確認した。肝臓と全身をつなぐ何らかのネットワークが存在すると考えられ、そのメカニズムを解明できれば、糖尿病やメタボリック症候群(メタボ)の新たな治療につながることが期待されるという。

今回の研究のポイントは、肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、肝臓と離れた場所に存在する骨格筋でインスリン抵抗性が強いということです。

※インスリン抵抗性とは、肝臓や筋肉、脂肪などでのインスリンの働きが低下する状態で、インスリン抵抗性が強いと、糖尿病脂肪肝メタボリックシンドローム高血圧脂質異常症高脂血症)・動脈硬化を招く原因となります。

逆に、骨格筋に付いた脂肪は、肝臓など他の臓器におけるインスリン抵抗性とは関連していなかった。

骨格筋についた脂肪は他の臓器におけるインスリン抵抗性とは関連しておらず、肝臓に蓄積した脂肪が多いほど他の臓器におけるインスリン抵抗性が強いことから、肝臓と全身をつなぐ何らかのネットワークが存在すると考えられるそうです。

このメカニズムが解明されれば、様々な病気の治療に役立つと考えられます。

■まとめ

肝臓・骨格筋・脂肪組織における臓器ごとの脂肪量とインスリン抵抗性の関係
日本人脂肪肝患者において、肝臓の脂肪量が多いほど、肝臓のインスリン抵抗性が高く、骨格筋のインスリン抵抗性も高かった

参考画像:脂肪肝がメタボ体質の司令塔!?臓器ごとの脂肪化とメタボ体質の関連を解明 (2014/3/21、金沢大学)|スクリーンショット

脂肪肝がメタボ体質の司令塔!?臓器ごとの脂肪化とメタボ体質の関連を解明

(2014/3/21、金沢大学)

1. 肝臓の脂肪蓄積が多いほど,肝臓及び骨格筋のインスリン抵抗性が強い(表 1,図 1)。
2. 骨格筋の脂肪量は,骨格筋,肝臓,脂肪組織,いずれの臓器のインスリン抵抗性とも関連しない(表 1)。
3. 体脂肪量は,脂肪組織のインスリン抵抗性と関連しない(表 1)。

1.肝臓の脂肪量は、肝臓だけでなく、骨格筋のインスリン抵抗性と強く関連する

肝臓に蓄積する脂肪量が多いほど、肝臓および肝臓と離れて存在する骨格筋のインスリン抵抗性が強いそうです。

2.骨格筋についた脂肪は、肝臓などのほかの臓器のインスリン抵抗性と関連しない

3.体脂肪量は、脂肪組織のインスリン抵抗性と関連しない

以上のことから、脂肪肝の悪化は、肝臓だけでなく、全身のインスリン抵抗性の悪化において中心的な役割を果たしており、また肝臓と骨格筋を結ぶ何らかのネットワークの存在があることが考えられます。

肝臓由来ホルモンであるヘパトカインが生活習慣病を作る
肝臓から血液へと流れ出たヘパトカインが全身をめぐって様々な病気の原因となる

参考画像:脂肪肝がメタボ体質の司令塔!?臓器ごとの脂肪化とメタボ体質の関連を解明 (2014/3/21、金沢大学)|スクリーンショット

我々の研究グループは,これまでに同定した二つの肝臓由来分泌タンパク「ヘパトカイン」(※7)が骨格筋のインスリン抵抗性をはじめとする様々な疾患の原因になっているのではないかと考えて研究をすすめています(図 3)。ヒトにおいても,肝臓から分泌されるヘパトカインが骨格筋のインスリン抵抗性の原因となっている可能性があります。

今回の研究ではどのようなメカニズムがあるかはわかっていませんが、研究グループによれば、肝臓から分泌される「ヘパトカイン」が骨格筋のインスリン抵抗性の原因になっている可能性があると考えて研究を進めているそうです。

【追記(2016/12/8)】

血糖値上げる肝臓ホルモン「ヘパトカイン・セレノプロテイン P」発見=糖尿病の新たな治療法に期待|金沢大(2010/11/6)で紹介した金沢大の金子周一教授らの研究チームによれば、
肝臓で作られるホルモンで抗酸化物質セレンを運ぶ役割を持つ「セレノプロテインP」が血糖値を上げ、インスリンによる糖尿病治療を邪魔していることがわかったそうです。







【関連記事】
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血糖値上げる肝臓ホルモン「ヘパトカイン・セレノプロテイン P」発見=糖尿病の新たな治療法に期待|金沢大

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■血糖値上げる肝臓ホルモン「ヘパトカイン・セレノプロテイン P」発見

DIABETES

by Agência Brasil Fotografias(画像:Creative Commons)

血糖値上げる肝臓ホルモン発見=糖尿病の新たな治療法に期待―金沢大

(2010/11/5、時事通信)

金沢大の金子周一教授らの研究チームは5日、肝臓で作られるホルモンが血糖値を上げ、インスリンによる糖尿病治療を邪魔することを発見したと発表した。これまで後天性の糖尿病は脂肪摂取が主な原因と考えられており、肝臓との関連が見いだされたのは初めて。

金沢大の金子周一教授らの研究チームによれば、
肝臓で作られるホルモン「セレノプロテインP」が血糖値を上げ、インスリンによる糖尿病治療を邪魔していることがわかったそうです。

今回の発見により、このホルモンを抑制することができれば、新たな治療法につながるのではないかと期待されています。

■糖尿病治療を邪魔する肝臓で作られるホルモンとは?

このホルモンは「セレノプロテインP」と呼ばれ、抗酸化物質セレンを運ぶ役割をする。

セレンはアンチエイジング効果があるとしてサプリメントなどに用いられている。

研究チームは、同大付属病院の糖尿病患者を調査したところ、セレノプロテインPの血中濃度が高いことに着目。

マウス実験で、同ホルモンを打ったマウスは血糖値が上がり、インスリンが効きにくくなることを突き止めた。

肝臓での同ホルモン生成を抑える薬を打ったマウスは血糖値が下がることも分かった。

研究チームは、セレノプロテインPなど糖尿病に関与する肝臓由来ホルモンを「ヘパトカイン」と命名。

これらは糖尿病だけでなく、メタボリック症候群やがんなどとの関連も考えられるという。

抗酸化物質セレンを運ぶ役割を持つ「セレノプロテインP」と呼ばれるホルモンが血糖値を上げ、インスリンを効きにくくしているようです。

研究チームによれば、糖尿病だけでなく、メタボリックシンドロームやがんなどとの関連も考えられるそうで、今後の研究に期待したいですね。

糖尿病の症状・初期症状|糖尿病とは については詳しくはコチラ







【参考リンク】
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