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-1受容体作動薬の効果

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(1)

れ、糖尿病の可能性が否定できない人 1,100 万人と 合わせると、2,050 万人ほどの耐糖能異常の患者が 存在すると考えられている

2)

血糖値の恒常性を保つためにインスリンは重要で ある。膵 β 細胞におけるインスリン分泌と、標的と なる末梢組織におけるインスリン作用のバランスに より血糖値は制御されている。耐糖能障害のない状 態の膵 β 細胞では、血糖値の上昇にともなってイン スリン分泌が速やかに行われ、標的組織でのインス リン作用が滞りなく発揮され、血糖値を正常に制御 することが可能である。2 型糖尿病の経過を考える と、初期には肥満などに関連するインスリン抵抗性 が生じ、それを代償するためインスリンの過分泌が 生じる。経過とともに膵 β 細胞機能の低下および膵 β 細胞量の減少により、臨床的な高血糖状態とな

は じ め に

日本人においては BMI 25 kg/m

2

以上および内臓

脂肪面積 100 cm

2

で肥満に関連した疾病の増大傾向

が示され、内臓脂肪面積 100 cm

2

に相当するウェス ト周囲径は男性で 84.4 cm、女性で 92.5 cm と報告 されている

1)

。過食や高脂肪食、運動不足は内臓脂 肪蓄積型の肥満を惹起しやすいことが知られ、非ア ル コ ー ル 性 脂 肪 性 肝 疾 患(nonalcoholic fatty liver disease : NAFLD)を呈するようになる。また、イ ンスリン抵抗性の惹起をもたらし、その結果として 耐糖能障害に進展する。さらに、インスリン分泌が 相対的に低下してくると 2 型糖尿病を発症するよう になる。2012 年国民健康・栄養調査では本邦の糖 尿病が強く疑われる人は 950 万人程度と見積もら

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する GLP

-

1 受容体作動薬の効果

青 木 絵美子   伊 藤 禄 郎   楊   傑 仲  奥 村 貴 子   佐 野 晃 士   石 川 卓 也  櫻 井   衛   谷古宇 史 芳   小田原 雅 人

東京医科大学病院糖尿病・代謝・内分泌内科 東医大誌 74(3)

: 270

-

283, 2016

平成

27

12

18

日受付、平成

28

4

13

日受理 キーワード

:

肥満、GLP-

1、非アルコール性脂肪性肝疾患

(別冊請求先

:

160

-

0023 東京都新宿区西新宿 6

-

7

-

1 東京医科大学病院糖尿病・代謝・内分泌内科)

TEL : 03

-

3342

-

6111(内線 5904) FAX : 03

-

5381

-

6653

【要旨】 糖尿病治療薬である

GLP

-

1

受容体作動薬の非アルコール性脂肪性肝疾患に対する効果を検討 した。食餌誘発性肥満マウス群は対照群に比し、肉眼的解剖所見で脂肪沈着が著明であり内臓脂肪蓄積 を呈し、体重増加、耐糖能の悪化、インスリン抵抗性が示された。食餌誘発性肥満マウス群に

GLP

-

1

受容体作動薬のリラグルチドによる介入を行ったところ、体重減少、耐糖能改善、インスリン抵抗性改 善、血中脂質および肝機能の改善を認めた。GLP-

1

受容体作動薬投与群ではインスリン分泌増加、

Irs1、Irs2、Pck1

の遺伝子発現低下、Foxo1、Srebf1、Gckの遺伝子発現増加を認めた。酸化ストレスの

評価としてチオバルビツール酸反応性物質(thiobarbituric acid reactive substances : TBARS)を指標に、

試料中の脂質過酸化を評価した。血中および肝臓ホモジネート中の

TBARS

GLP

-

1

受容体作動薬投与 群で低値を示したが、対照群と有意差はなかった。以上より、GLP-

1

受容体作動薬は糖尿病治療に有 効であるだけではなく、非アルコール性脂肪性肝疾患 の改善にも有効な可能性が示された。

(2)

青木 他

8

:

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する

GLP

-

1

受容体作動薬の効果 ─

271

2016

7

3)

。インスリン分泌に関して、健常人においては 経静脈的投与に比べて経口的にブドウ糖を投与した 方がインスリン分泌をより促進する、ということが 以前より知られていた

4)

。この事象は、食後に何ら かの因子が腸管から分泌され、膵 β 細胞を刺激して いる可能性を示唆していた。そのため、精力的な消 化管ホルモンの検討の結果、小腸下部を中心に存在 す る L 細 胞 か ら 分 泌 す る glucagon

-

like peptide

-

1

(GLP

-

1)

5)

と、小腸上部を中心に存在する K 細胞か ら分泌する glucose

-

dependent insulinotropic polypep- tide (GIP ; gastric inhibitory polypeptide とも別称され る)

6)

の 2 つのインクレチンが同定されるに至った。

2 型糖尿病患者では GIP によるインスリン分泌促進 作用の減弱を認めるものの、GLP

-

1 はインスリン 分泌促進作用が残存しているため、現在では臨床の 場においてインクレチン関連薬として GLP

-

1 受容 体作動薬が使用されている。

GLP

-

1 は GLP

-

1 受容体に作用して血糖依存性に インスリン分泌を促進するが、GLP

-

1 受容体は様々 な組織にも発現している。そのため、GLP

-

1 によ る胃内容物排泄遅延作用、中枢神経系に対する食欲 抑制作用、心筋保護作用などの膵外作用が報告され ている

7)

。我々は膵外作用の 1 つとして、GLP

-

1 に よる体重減少をともなった NAFLD の改善効果があ るのではないか、と考えた。

今回、我々は NAFLD に対する GLP

-

1 の効果を 明らかにするため、本研究を行った。

研究材料および方法

6 週令の C57BL/6J 雄性マウスを納入(日本クレ

ア社)し、自動空調(23±2°C)、自動照明(am 8 : 00

-

pm 8 : 00 )下にて飼育した。8 週令時より、普通 固形飼料(オリエンタル酵母社)を摂取させた通常 食餌(以下 Control と略す)群と、ショ糖添加およ び高脂肪含有の高カロリー固形飼料(日本クレア社)

の Quick Fat にて飼育した食餌誘発性肥満マウス(以

下 DIO と略す)群を作製した。さらに、Control 群 と DIO 群は 16 週令より GLP

-

1 受容体作動薬の 1 つであるリラグルチド 200 μg/kg を 1 日 2 回腹腔内 投与したリラグルチド投与群(L 群)あるいは生理 食塩水 10 mL/kg を 1 日 2 回腹腔内投与した生理食 塩水投与群(NS 群)に分け、計 4 群で比較検討を行っ た。各群 5 匹ずつを実験に供した。

20 週令時にインスリン抵抗性および内因性イン

スリン分泌能を評価するため、6 時間絶食下で腹腔 内インスリン負荷試験(ipITT)および経口糖負荷 試験(OGTT)を施行した。ヒト速効型インスリン

を用いて ipITT は行われ、6 時間絶食後にインスリ

ン投与量 1.0 U/kg を腹腔内投与で施行した。OGTT

は 6 時間絶食後、グルコース投与量 1.5 g/kg を経口 投与にて施行した。ブドウ糖溶液は投与量が 0.3 ml 前後になるよう調整し、ゾンデにて胃内に投与した。

血糖値は尾静脈より得た血液を、グルテストエブリ

(三和化学研究所)を用いて酵素電極法にて測定し た。

21 週令時に、6 時間絶食下でペントバルビタール にて麻酔(50 mg/kg 腹腔内投与)後、心臓より採 血を行い、速やかに解剖を行った。心臓から採血し た血液試料の一部は速やかに遠心にて血漿を得た 後、測定まで−80°C で冷凍保存した。血液試料の 測定は血漿を自然解凍した後、alanine aminotransfer- ase (ALT)をアラニンアミノトランスフェラーゼ キット L タイプワコー ALT・J2(和光純薬工業)、

total cholesterol (Tchol)をコレステロールキット L タイプワコー CHO・M(和光純薬工業)、triglycer- ide (TG)をトリグリセライドキット L タイプワコー TG・M(和光純薬工業)、glycated albumin (GA)を グリコアルブミンキット ルシガ GA

-

L(旭化成 ファーマ)を用いて比色法にて測定した。

解剖時、膵重量を測定後、膵臓と肝臓組織を採取 した。膵臓および肝臓の一部の組織は 10% 中性緩 衝ホルムアルデヒド溶液にて固定した後、パラフィ ンにて包埋し、ブロックを作製した。薄切後、切片 はスライドグラスに載せられ、定法に従い脱パラ フィンを行い、ヘマトキシリン・エオジン染色が行 われた。

解剖を行なった際に得られた肝臓の組織は、遺伝 子発現の解析に用いるため、実験に供するまで

−80°C で冷凍保存した。解凍後の肝臓組織は Qia- gen 社の RNeasy Mini kit を使用して Total RNA を抽 出 し、Invitrogen 社 の Super Script III kit を 用 い て cDNA を合成した。その後、リアルタイム PCR 機 器(Roche 社 RightCycler2.0

®

)を用いて定量的 PCR

(qPCR)を行い、mRNA 発現を検討した。なお、抽

出した total RNA は 2100 Bioanalyzer

®

(Agilent Tech-

nologies 社)を用いて Agilent RNA 6000 Nano Assay

のプロトコールに従って濃度や分解度の評価を行っ

た。 ま た、Primer

-

BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.

(3)

gov/tools/primer

-

blast/)にてプライマーの作製を行 い、PCR に使用した。qPCR の増幅効率は cDNA よ り希釈系列を作製し、内在性コントロール遺伝子と して使用した Gapdh と同等であることを確認した。

インスリンシグナルの評価に Irs1、Irs2、Foxo1、

Srebf1 の検討を行い、解糖・糖新生の評価に Gck、

Pck1、G6pc の検討を行った。プライマーは Irs1

-

F

(acgtgcgcaaggtgggctac)、 Irs1

-

R (gcctcgctatccgcggcaat)、

Irs2

-

F (agggggagccctgcaacaca)、Irs2

-

R (actaccgctggac ggacgct)、Gck

-

F (tgtcgcaggtggagagcgact)、Gck

-

R

(tcacaggcacggcgcacaat)、Pck1

-

F (cgcaggacgcggaac catgt)、 Pck1

-

R (catgctgccagctgagggct)、 G6pc

-

F (tctgggt ggcagtggtcgga)、G6pc

-

R (tggccagagggacttcctggt)、

Foxo1

-

F (gcctgccagatgatgccctgt)、Foxo1

-

R (gccacaaagc cacctccatcgt)、Srebf1

-

F (gcaggtcccctgcagaccct)、

Srebf1

-

R (gtgcgcttctcaccacggct)、 Gapdh

-

F (aactttggcattg tggaagg)、Gapdh

-

R (acacattgggggtaggaaca) と し た。

qPCR は SYBR Green 法で行い、PCR 後に融解曲線 分析を行い、ピークが 1 つであることを確認した。

遺伝子発現結果は標的遺伝子を内在性コントロール 遺伝子で除して表した。

冷凍保存した血漿および肝臓組織の一部は酸化ス トレスの評価のため、thiobarbituric acid reactive sub- stances (TBARS) 測定に使用した。血漿は自然解凍 後、肝臓組織は重量測定後に組織ホモジネート作製 し、TBARS Assay Kit (Cayman chemical, USA)のプ ロトコールに従って測定した。

統計解析は、StatView

-

J 5.0 を用いて、独立多群 の検定は Kruskal

-

Wallis 検定を行い、有意差を認め

た場合に Scheffe 検定を行った。なお、統計学的有

0 50 100 150 200 250

0 10 20 30 40 50 60 80 100 120

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Ratio of blood glucose level  to atbaseline  0

5 10 15 20 25 30 35 40 45

Control-NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Body  weight(g) Blood glucose (mg/dl)

Blood glucose (mg/dl)

time  (minutes) 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

0 10 20 30 40 50 60 80 100 120

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

20 40 60 80 100 120 140 160 180

Control-NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L mg/d

mg/d

time ( minutes) 0

50 100 150 200 250

0 10 20 30 40 50 60 80 100 120

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Ratio of blood glucose level  to atbaseline  0

5 10 15 20 25 30 35 40 45

Control-NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Body  weight(g) Blood glucose (mg/dl)

Blood glucose (mg/dl)

time  (minutes) 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

0 10 20 30 40 50 60 80 100 120

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

20 40 60 80 100 120 140 160 180

Control-NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L mg/d

mg/d

time ( minutes)

Fig. 1a Fig. 1b

Fig. 1c Fig. 1d

Fig. 1 Change in body weight, casual blood glucose levels, and blood glucose levels in intraperitoneal insulin tolerance test (ipITT)

. Mice were divided into 4 groups : a Control

-

NS group, fed on normal chow diet twice a day and given intraperitoneal injec- tion of 10 mL/kg normal saline ; a DIO

-

NS group, fed on high fat and high sucrose diet twice a day with intraperitoneal injection of 10 mL/kg normal saline ; a Control

-

L group, fed on normal chow diet twice a day with intraperitoneal injection of 200 μg/kg Liraglutide ; and a DIO

-

L group, fed on high fat and high sucrose diet twice a day with intraperitoneal injection of 200 μg/kg Liraglutide.

(a)

High fat and high sucrose diet groups gained more weight than normal chow diet groups. After Liraglutide injection at 16 weeks, DIO

-

L gradually lost weight, and there were significant differences in weight at 20 weeks 

(Control-

NS vs Control

-

L, P<0.05, DIO

-

NS vs DIO

-

L, P<0.05) .

(b)

Levels of casual blood glucose in high fat and high sucrose diet groups were higher than those in normal chow diet groups. After Liraglutide injection, level of casual blood glucose in DIO

-

L group significantly improved compared with that  in DIO

-

NS group.

(c)

Row data in ipITT.

(d)

Ratios of blood glucose levels to baseline level. Glucose lowering rate in DIO

-

L was similar to that in Control

-

NS, but

not to that in DIO

-

NS.

(4)

青木 他

8

:

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する

GLP

-

1

受容体作動薬の効果 ─

273

2016

7

意水準は P<0.05 とした。

本研究は東京医科大学動物実験委員会の許可の 下、東京医科大学動物実験規定(2007 年)を遵守し、

動物実験倫理規定に則って行われた。

結   果

8 週令より飼料の違いにより Control 群と DIO 群 に分けたところ、9 週令より体重は DIO 群が高値と なり、20 週令時では Control−NS 群 31.83±2.13 g に 対して DIO−NS 群 38.86±3.45 g と有意に増加して いた(p<0.05)。16 週令よりリラグルチド投与した 群では各々の対照群に比し体重減少を認め、20 週 令 時 に は Control−L 群 27.50±1.65 g(v.s. Control−

NS 群、p<0.05)、DIO−L 群 29.46±2.26 g(v.s. DIO

−NS 群、 p<0.05)と有意に減少した(Fig. 1a)。

午前 10 時頃に測定した随時血糖も体重と同様に DIO 群において徐々に上昇し、20 週令時では Con- trol−NS 群 137.3±21.8 mg/dl に 対 し て DIO−NS 群 171.1±25.7 mg/dl と有意に高値であった(p<0.05)。

16 週令よりリラグルチド投与した群では各々の対 照群に比し血糖値は低下したが、20 週令時では Control−L 群 141.5±15.3 mg/dl (v.s. Control−NS 群)、

DIO−L 群 164.9±22.1 mg/dl (v.s. DIO−NS 群)と有 意差は観察されなかった(Fig. 1b)。

インスリン抵抗性を検討するため、20 週令時に インスリン負荷試験(ヒトインスリン 1 U/kg)を 6 時間の絶食後に行った(Fig. 1c)。負荷前値に差を 認めたため血糖降下の変化率で評価したところ、

Control−NS 群に比し、DIO−NS 群では血糖降下速 度は緩徐であり、インスリン抵抗性の存在が示唆さ れた。DIO−L 群では Control−NS 群と同程度に早 期から血糖降下の変化を認め、DIO−NS 群に比し インスリン抵抗性の改善が示唆された(Fig. 1d)。

Control−L 群では負荷前血糖値が低値であり、イン

スリン投与後は個体によっては低血糖後の反応性の 高血糖を呈したと考えられる個体があったため、負 荷後 60 分あたりから血糖上昇が観察された(Fig. 1c, 1d)。

20 週令時に、経口糖負荷試験(OGTT)を 6 時間 の絶食後に 1.5 g/kg のブドウ糖負荷にて施行した。

負荷前の血糖値は Contorol−NS 群の 133.0±17.3 mg/

dl に比し、DIO−NS 群では 209.0±16.9 mg/dl と上昇 していた(Fig. 2a)。負荷前インスリン値も Control

−NS 群の 0.77±0.07 ng/ml に比し、DIO−NS 群では

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 5 10 15 20

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

ΣBS (mg/dl) ΣIRI (ng/ml)

0 0.51 1.52 2.5 3 3.5 4 4.55

0 15 30 60 120

IRI ng/ml ) Control‐NS

DIO‐NS Control‐L DIO‐L

time  (minutes) 0

50 100 150 200 250 300 350

0 15 30 60 120

Blood glucose  (mg/dl)

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

time  (minutes)

Fig. 2a Fig. 2b

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 5 10 15 20

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

ΣBS (mg/dl) ΣIRI (ng/ml)

0 0.51 1.52 2.5 3 3.54 4.55

0 15 30 60 120

IRI ng/ml ) Control‐NS

DIO‐NS Control‐L DIO‐L

time  (minutes) 0

50 100 150 200 250 300 350

0 15 30 60 120

Blood glucose  (mg/dl)

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

time  (minutes)

Fig. 2c Fig. 2d

Fig. 2 Results of oral glucose tolerance test (OGTT)

.

(a)

Level of blood glucose in DIO

-

NS was higher than that in Control

-

NS. Level of blood glucose in DIO

-

L was lower than that in DIO

-

NS at baseline, 60 min, and 120 min.

(b)

Level of insulin in Control

-

L and DIO

-

L was higher than that in Control

-

NS or DIO

-

NS.

(c)

Sigma BS

(sum of blood glucose values at OGTT)

in DIO

-

NS was higher than that in Control

-

NS. Sigma BS in DIO

-

L improved comparing with that in DIO

-

NS.

(d)

Sigma IRI

(sum of blood insulin values at OGTT)

in Control

-

L or DIO

-

L was higher than that in Control

-

NS or DIO

-

NS.

(5)

1.37±0.09 ng/ml と上昇していた(Fig. 2b)。負荷前値、

負荷後 15 分値、30 分値、60 分値、120 分値の血糖 値の総計である ΣBS においても Control−NS 群の 713.0±82.5 mg/dl に 比 べ DIO−NS 群 で は 1,289.5±

122.5 mg/dl と上昇していた(Fig. 2c)。同様に負荷 前値、負荷後 15 分値、30 分値、60 分値、120 分値 のインスリン値の総計である ΣIRI も Contol−NS 群 5.34±0.65 ng/ml に比べ、DIO−NS 群では 7.86±0.60 ng/ml と上昇していた(Fig. 2d)。GLP

-

1 受容体作動 薬を使用した DIO−L 群は DIO−NS 群に比し、糖 負荷試験時の負荷後 30 分の血糖値は 301.0±34.9 mg/

dl と同程度であったものの、負荷前、負荷後 60 分値、

120 分値で改善を認め(Fig. 2a)、ΣBS も有意に低 値であった(Fig. 2c)。DIO−L 群では DIO−NS 群 に比しインスリン分泌は負荷後より有意に上昇して おり(Fig. 2b)、特にインスリン分泌初期相を評価 するインスリン分泌指数(insulinogenic index : II)

は 15 分値および 30 分値においても有意に高値で あった。OGTT の血糖値およびインスリン値からイ ンスリン感受性の評価方法として用いられている

Matsuda index

8)

を算出すると、Contol−NS 群 77.7±

4.2 に比し DIO−NS 群 28.5±4.2、Control−L 群 82.1

±53.9 に比し DIO−L 群 46.3±9.9 と、DIO 群ではそ れぞれの Control 群に比し有意に低下し( P<0.05)、

インスリン感受性低下を認めた。また、Contol−NS 群と Control−L 群では Matsuda index に差は認めな かったが、DIO−NS 群に比し DIO−L 群では有意 に高値であった(P<0.05)。

インスリン負荷試験および経口糖負荷試験の結果 から、Contol−NS 群に比し DIO−NS 群では体重増 加などにともないインスリン抵抗性をきたし、高イ ンスリン血症をともなう耐糖能障害を呈したと考え られた。そして、DIO−L 群では GLP

-

1 受容体作動 薬のリラグルチド投与にて体重減少およびインスリ ン抵抗性の改善をきたしたと考えられた。

21 週令時、6 時間の絶食後に麻酔下で心臓より採 血を行い、速やかに解剖を行った。採血結果は、

DIO−NS 群では Control−NS 群に比し ALT、総コ レステロール、中性脂肪の上昇が観察された。DIO

−L 群では DIO−NS 群に比し ALT (Fig. 3a)、総コ

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 20 40 60 80 100 120 140

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

* * *

TG (mg/dl) Tchol(mg/dl)

ALT (IU/L)

0 5 10 15 20 25

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Glycated albumin (%)

* *

Fig. 3a        Fig. 3b

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 20 40 60 80 100 120 140

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

* * *

TG (mg/dl) Tchol(mg/dl)

ALT (IU/L)

0 5 10 15 20 25

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Glycated albumin (%)

* *

Fig. 3c        Fig. 3d

Fig. 3 Results of plasma ALT, Tchol, TG, and GA at 21 weeks.

(a)

Level of plasma ALT in DIO

-

NS was significantly higher than that in Control

-

NS or DIO

-

L

(P<0.05)

.

(b)

Level of total cholesterol

(Tchol)

in DIO

-

NS was significantly higher than that in Control

-

NS

(P<0.05)

. Level of Tchol in DIO

-

L was significantly higher than that in Control

-

L

(P<0.05)

.  No difference was observed in Tchol between  DIO

-

NS and DIO

-

L.

(c)

Level of triglycerides in DIO

-

L was higher than that in other groups, but no significant difference was observed among  the 4 groups.

(d)

Level of glycated albumin in DIO

-

NS and DIO

-

L was slightly higher than that in Control

-

NS or Control

-

L, but no sig-

nificant difference was observed among the 4 groups.

(6)

青木 他

8

:

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する

GLP

-

1

受容体作動薬の効果 ─

275

2016

7

レステロール(Fig. 3b)、中性脂肪(Fig. 3c)のい ずれも改善を認めた。また、Control−L 群も Con-

trol−NS 群に比し、ALT、総コレステロール、中性

脂肪のいずれもが低値であった。血糖コントロール の指標として参考に測定したグリコアルブミン値 は、Control−NS 群、DIO−NS 群、Control−L 群、

DIO−L 群のそれぞれで 16.30±3.37%、 19.46±4.01%、

16.55±1.04%、18.87±2.38% で あ り、Control 群 に 比 し DIO 群で上昇傾向にあり、NS 群に比し L 群で改 善傾向にあったが各群間で有意差はなかった(Fig.

3d)。

酸化ストレスの評価として TBARS を血漿および 肝臓組織で評価を行った。血漿では Control−NS 群 に比し Control−L 群で、DIO−NS 群に比し DIO−

L 群でともに TBARS 値は低値を示したが有意差は なかった(Fig. 4a)。また、肝臓においても Control

−NS 群に比し Control−L 群で、DIO−NS 群に比し

DIO−L 群でともに TBARS 値は低値を示したが有

意差はなかった(Fig. 4b)。

解剖時の切除膵重量は Control−NS 群の 346.1±

81.8 mg に比し、DIO−NS 群では 373.2±24.8 mg と 増加を認めた。DIO−L 群は DIO−NS 群と比べ膵 重量に差を認めなかったが(Fig. 4c)、体重あたり の膵重量に換算すると 9.5±0.4 mg/g に比べ 12.8±0.8 mg/g と重かった(Fig. 4d)。HE 染色後に顕微鏡下 にて膵島面積の評価を行ったところ、DIO−NS 群 では Control−NS 群に比し 1.55 倍程度の膵島の拡 大が観察された(Fig. 5a

-

d)。また肝臓では脂肪沈 着によると考えられた脂肪滴が DIO 群でより多く 観察された(Fig. 6a

-

d)。

肝臓における血糖の恒常性維持に関連する遺伝子 の発現をリアルタイム PCR 法にて評価した。イン スリンシグナルに関連するインスリン受容体基質

(insulin receptor substrate : IRS)の遺伝子発現を検 討した。Irs1、Irs2 の発現量は Control−NS 群に比 し DIO−NS 群では 0.57 倍、 0.74 倍と低下しており、

Control−L 群および DIO−L 群では 0.3 倍前後に低 下していた。インスリンによる Irs1 (Fig. 7a)、Irs2

0 1 2 3 4 5 6

Control‐NS DIO-NS Control-L DIO‐L

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

Control-NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

TBARS concentration  in  liver (µM)

PlasmaTBARS concentration (µM

)  

Pancreas weight (mg) Pancreas weight/body weight  (mg/g)0

50 100 150 200 250 300 350 400 450

Normal‐NS DIO‐NS Normal‐L DIO‐L 0

2 4 6 8 10 12 14 16

Normal‐NS DIO‐NS Normal‐L DIO‐L

Fig. 4a Fig. 4b

0 1 2 3 4 5 6

Control‐NS DIO-NS Control-L DIO‐L

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

Control-NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

TBARS concentration  in  liver (µM)

PlasmaTBARS concentration (µM

)  

Pancreas weight (mg) Pancreas weight/body weight  (mg/g)0

50 100 150 200 250 300 350 400 450

Normal‐NS DIO‐NS Normal‐L DIO‐L 0

2 4 6 8 10 12 14 16

Normal‐NS DIO‐NS Normal‐L DIO‐L

Fig. 4c Fig. 4d

Fig. 4 Results for TBARS levels in plasma and liver homogenate, and pancreatic weight at 21 weeks.

(a)

Level of thiobarbituric acid reactive substances

(TBARS)

in DIO

-

NS and DIO

-

L was slightly lower than that in Con- trol

-

NS or DIO

-

NS, but no significant difference was observed among the 4 groups.

(b)

 No difference was observed in level of TBARS in liver homogenate among these 4 groups.

(c)

Weight of pancreas in DIO

-

NS and DIO

-

L was greater than that in Control

-

NS or DIO

-

NS, but no significant difference  was observed among the 4 groups.

(d)

Ratio of pancreas weight to body weight in Control

-

L and DIO

-

L was greater than that in Control

-

NS or DIO

-

NS, but no

significant difference was observed among the 4 groups.

(7)

(Fig. 7b)を介したシグナルは Foxo1 (forkhead box

o1)を抑制し、糖新生に関与する Pck1 (phospho-

enolpyruvate carboxykinase 1)、G6pc (glucose

-

6

-

phos- phatase) の 発 現 減 弱、Srebf1 (sterol regulatory ele- ment binding transcription factor 1) の発現増強をもた らすと考えられている。今回の我々の検討において、

食餌内容の違いにかかわらず NS 群に比し L 群では Foxo1 (Fig. 7c)、Srebf1 (Fig. 7d)の発現増強が観察

された。肝臓の糖新生および解糖に関連する Pck1、

G6pc、Gck (glucokinase)の遺伝子発現を検討した ところ、Pck1 発現に関して、Control−NS 群に比し DIO−NS 群 で 0.53 倍、Control−L 群 で 0.53 倍、

DIO−L 群で 0.19 倍ほどの発現減弱を認めた(Fig.

8a)。G6pc に関して、Control−NS 群に比し DIO−

NS 群 で 0.46 倍、Control−L 群 で 1.1 倍、DIO−L 群で 0.65 倍ほどの発現であった(Fig. 8b)。Gck 発

a b

c d

Fig. 5 Pancreatic histology stained with H&E.

Sections of pancreas were stained with hematoxylin & Eosin Y

(H&E)(Scale bar = 100 µm)

.

(a)

Control

-

NS,

(b)

DIO

-

NS,

(c)

Control

-

L,

(d)

DIO

-

L

a b

c d

Fig. 6 Hepatic histology stained with H&E.

Sections of liver were stained with hematoxylin & Eosin Y

(H&E)(Scale bar = 1,000 µm)

.

(a)

Control

-

NS,

(b)

DIO

-

NS,

(c)

Control

-

L,

(d)

DIO

-

L. Hepatic lipid droplets increased in DIO

-

NS compared with in Control

-

NS. Hepatic lipid

droplets decreased in DIO

-

L compared with in DIO

-

NS.

(8)

青木 他

8

:

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する

GLP

-

1

受容体作動薬の効果 ─

277

2016

7

0 50 100 150 200 250

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

5 10 15 20 25

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

* *

Arbitrary unitsof  Irs1mRNA  Arbitrary units of  Irs2mRNA

Arbitrary units of  Foxo1 mRNA Arbitrary units of  SrebflmRNA

Fig. 7a         Fig. 7b

0 50 100 150 200 250

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

5 10 15 20 25

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

* *

Arbitrary unitsof  Irs1mRNA  Arbitrary units of  Irs2mRNA

Arbitrary units of  Foxo1 mRNA Arbitrary units of  SrebflmRNA

Fig. 7c         Fig. 7d

Fig. 7 Insulin signaling and gene expression in liver.

(a)

Decrease in Irs1 mRNA level was smaller in DIO

-

NS

(0.57-

fold, not significant) , Control

-

L

(0.29-

fold, P<0.05) , and DIO

-

L

(0.33-

fold, P<0.05) than in Control

-

NS.

(b)

Decrease in Irs2 mRNA level was smaller in DIO

-

NS

(0.12-

fold, P<0.05) , Control

-

L

(0.08-

fold, P<0.05) , and DIO

-

L

(0.09-

fold, P<0.05) than in Control

-

NS.

(c)

Increase in Foxo1 mRNA level was greater in Control

-

L

(87.1-

fold) and DIO

-

L

(60.3-

fold, P<0.05) than in Control

-

(d)

NS. Increase in Srebf1 mRNA level was higher in Control

-

L

(8.4-

fold) and DIO

-

L

(12.4-

fold) than in Control

-

NS.

Fig. 8 Glycolytic and gluconeogenic enzyme gene expression

(a)

Decrease in Pck1 mRNA level was smaller in DIO

-

NS

(0.53-

fold, not significant) , Control

-

L

(0.53-

fold, not signifi- cant) , and DIO

-

L

(0.19-

fold, P<0.05) than in Control

-

NS.

(b)

Decrease in G6pc mRNA level was lower in DIO

-

NS

(0.46-

fold) and DIO

-

L

(0.65-

fold) than in Control

-

NS.

(c)

Increase in Gck mRNA level was greater in DIO

-

NS

(3.2-

fold) , Control

-

L

(4.6-

fold) , and DIO

-

L

(4.1-

fold) than in Control

-

NS.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 2 4 6 8 10 12

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Arbitrary units of  Pck1mRNAArbitrary units of  GckmRNA  Arbitrary units of  G6pc mRNA

Fig. 8a         Fig. 8b

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 2 4 6 8 10 12

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Control‐NS DIO‐NS Control‐L DIO‐L

Arbitrary units of  Pck1mRNAArbitrary units of  GckmRNA  Arbitrary units of  G6pc mRNA

Fig. 8c

(9)

現に関しては Control−NS 群に比し DIO−NS 群で 3.2 倍、Control−L 群で 4.6 倍、DIO−L 群で 4.1 倍 ほどの発現増強を示した(Fig. 8c)。

考   察

2 型糖尿病のモデルマウスやヒトでは、初期には 肥満に関連するインスリン抵抗性などの影響により 膵 β 細胞は代償的に肥大するが、徐々に膵 β 細胞機 能低下によるインスリン分泌減少により臨床的な高 血糖状態を呈するようになる

9)10)

。今回の我々の結 果においても、DIO−NS 群では Control−NS 群に 比し 1.55 倍程度の膵島の拡大を観察した。また、

インクレチン受容体作動薬投与にて膵島が拡大する ことも知られており

11)

、今回の膵島面積の検討が NS 群 の み で L 群 に 関 し て は 行 っ て い な い が、

GLP

-

1 受容体作動薬であるリラグルチド投与が 1 か月程度であっても膵島拡大に寄与している可能性 も考えられた。膵重量が DIO 群で重い傾向があっ たことと考え併せると、若年時からの高ショ糖およ び高脂肪を含有した高カロリー摂取による体重増加 は、インスリン抵抗性を惹起し耐糖能悪化をもたら し、インスリン分泌細胞である β 細胞を含む膵島が 代償的に増大することで適応していると考えられ た。現時点でどのような因子が膵島量を直接増加さ せるのかは不明であるが、El Ouaamari らは何らか の肝臓由来の液性因子の関与を指摘している

12)

。彼 らは肝特異的インスリン受容体ノックアウトマウス を用いて、インスリン抵抗性下においては血糖値や インスリン値とは関係なしに肝臓由来の液性因子が マウスやヒトの β 細胞増殖をもたらすことを示し た。今後はこの肝臓由来の液性因子を同定し、年齢 や糖尿病罹病期間、糖尿病治療法の差異によってど のように変化するのかを明らかにする必要がある。

インスリン抵抗性の発現には肥満のほか、年齢、

身体活動量の低下、ストレスなどが関与していると 考えられている

13)

。肥満によるインスリン抵抗性発 現 機 序 の 1 つ と し て、NF

-

κB な ど を 介 し た IκB  kinase (IKK)活性化による IRS1 タンパク質のセリ ン残基リン酸化のため、インスリンシグナル伝達が 不十分となることが想定されている

14)

。また、脂肪 細胞より分泌されたアディポカインなどの影響

15)

、 小胞体ストレス

16)

の関与なども考えられている。2 型糖尿病治療においてインスリン抵抗性の改善は重 要であり、そのため食事療法や運動療法の実行は不

可欠である。しかしながら、食事療法や運動療法の みで良好な血糖コントロールは困難が伴い、薬物療 法が併用される症例が多い。GLP

-

1 受容体作動薬 などのインクレチン関連薬の作用には、血糖依存性 のインスリン分泌作用のほか、体重減少などの作用 によるインスリン抵抗性の改善も報告されている。

今回の我々の検討では、食餌誘発性肥満マウス

(DIO−NS)群では対照群(Control−NS 群)に比し、

肉眼的解剖所見でも皮下脂肪のほか、脂肪肝や大網 周囲の脂肪沈着が著明であり内臓脂肪蓄積も呈して いた。また、体重の増加、インスリン分泌増加を伴 う耐糖能の悪化、インスリン抵抗性の存在が示され た。そして、血液中の中性脂肪上昇、肝機能悪化を 示した。これらの病像は、NAFLD や内臓脂肪の蓄 積を背景としたインスリン抵抗性に耐糖能の異常、

脂質の異常、血圧の異常を合併したメタボリックシ ンドロームの病態であった。このようなマウスに対 して、GLP

-

1 受容体作動薬の 1 つであるリラグル チドによる介入(DIO−L 群)を行ったところ、体 重の改善、耐糖能の改善、インスリン抵抗性の改善、

血液中の脂質や肝機能の改善を示した。GLP

-

1 受 容体作動薬によるこれらの改善効果が、単に体重が 減少したことによるものなのか、インスリン分泌増 加により IRS1 を介したインスリンシグナルを改善 した結果であるのか、あるいはそれ以外の機序の結 果であったのかを本研究の結果のみで判定するのは 困難であった。過去に我々は、GLP

-

1 受容体作動 薬が血管内皮細胞における Monocyte Chemotactic Protein

-

1 (MCP

-

1)発現減少をもたらし、その機序 としてリン酸化 IκBα の減少を介して NF

-

κB の核内 への移行が阻害された可能性を示した

17)

。NAFLD を呈した肝臓で MCP

-

1 発現や MCP

-

1 の受容体で あるケモカイン受容体 CCR2 の発現が上昇している のか、肥満にともなう慢性炎症で上昇した MCP

-

1

が NAFLD の増悪に関与するのかは本研究では検討

していないが、GLP

-

1 受容体作動薬をはじめとし たインクレチン関連薬が血管内皮細胞と同様に肝臓 で MCP

-

1 や CCR2 の発現減少に関与するのかどう かは今後検討を行う価値があるものと思われた。

本研究における GLP

-

1 受容体作動薬使用群(L 群)

ではインスリン分泌増加、肝臓において遺伝子レベ

ルでの Irs1、Irs2 の mRNA 発現低下が観察された。

IRS

-

2 は絶食時に、IRS

-

1 は食後のインスリンシグ

ナルに重要であると考えられており、絶食時には特

(10)

青木 他

8

:

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する

GLP

-

1

受容体作動薬の効果 ─

279

2016

7

Irs2 の発現上昇が観察され、摂食時には血糖上 昇とインスリン分泌にともない Irs1 および Irs2 の 発現低下が観察される

18)

。本研究における L 群での Irs1 および Irs2 の発現低下に関して、GLP

-

1 受容体 作動薬により持続的にインスリン分泌が促進された 可能性を考えた。Shimomura らは、持続的なインス リン刺激により Srebf1 発現が増加し、Irs2 発現が減 少することを報告した

19)

。Matveyenko らはパルス 状に門脈内にインスリン分泌が行われていることに 注目し、門脈内にブドウ糖とともに持続的にインス リン投与を行った場合と 6 分間隔でパルス的に投与 を行った場合で肝臓でのインスリンシグナルを評価 したところ、持続的にインスリン投与を行うことで インスリンシグナルが障害されることを報告し た

20)

。我々は GLP

-

1 受容体作動薬投与により血糖 依存性ではあるものの、NS 群に比し持続的にイン スリン分泌が促進された L 群において Irs1 および Irs2 の発現が低下した可能性を考えた。本研究では

Foxo1 の遺伝子発現増加が観察された。また、今回

はデータに示さなかったが、リン酸化の評価は行っ ていないもののウェスタンブロッティングで評価し た FOXO1 タンパク質も GLP

-

1 受容体作動薬を投与 した L 群で増加していた。FOXO1 は肝臓の糖新生 に関与しており、空腹時では核内で転写因子として 作用し糖新生に関連する Pck1 の発現増強をもたら すが、摂食後はインスリンシグナルによりリン酸化

した FOXO1 は核内に移行できないため Pck1 発現

低下をもたらすことが知られている。そのため、本 研究において L 群では、インスリンシグナルによ

る FOXO1 タンパク質のリン酸化が亢進していた可

能性が考えられた。肝臓の脂肪酸およびコレステ ロール代謝に転写因子である sterol regulatory ele- ment

-

binding protein (SREBP)が深くかかわってお り、摂食後の血糖上昇およびインスリン分泌により

Srebf1 の発現が増強し、過剰なカロリー摂取では中

性脂肪合成などがもたらされる。GLP

-

1 受容体作 動薬によるインスリン分泌を介したインスリンシグ ナルにより Srebf1 の発現が増強したものと考えら れたが

19)

、膵 β 細胞を破壊するストレプトゾトシン

(STZ)でインスリン分泌を抑制しても摂食後に肝 臓における Srebf1 の発現増強が認められるとの報 告もある

21)

。Panjwani らは、STZ で高血糖を誘発し た ApoE ノックアウトマウスにおいても、GLP

-

1 受 容体作動薬の 1 つであるタスポグルチド投与後の肝

臓では Srebf1、Lxr などの遺伝子発現増強を認め、

インスリン作用とは独立した肝臓への脂肪蓄積機序 の存在を報告した

22)

。Control−NS 群に比し Control

−L 群で、DIO−NS 群に比し DIO−L 群で Gck 発 現増加、Pck1 発現減少を認めた。これは GLP

-

1 受 容体作動薬によるインスリン分泌の結果、FOXO1 を介したものと推測された。

GLP

-

1 のインスリン分泌作用は、膵 β 細胞膜上 にある GLP

-

1 受容体に結合後、細胞内 cAMP 濃度 上昇により protein kinase A (PKA)が活性化し、細 胞内の voltage

-

dependent calcium channel (VDCC)な どのタンパク質がリン酸化することでインスリン分 泌が促進される PKA 依存性経路と、cAMP

-

regu- lated guanine nucleotide exchange factor (EPAC) 2 を 介した PKA 非依存性経路があることが知られてい る

23)24)

。PKA は cAMP responsive element

-

binding protein (CREB)をリン酸化し、Irs2 や Akt を介して pancreatic duodenal homeobox (PDX)

-

1 を 活 性 化 す る。PDX

-

1 はインスリン遺伝子や Gck の転写を制 御している

25)

。GLP

-

1 受容体が肝臓に発現している か否かは相反する報告があり

24)25)

、存在していても わずかなものと考えられている。もし、肝臓に GLP

-

1 受容体が存在しない、あるいはあっても影 響が軽微とするならば、膵臓のほか、神経などに発 現している GLP

-

1 受容体を介した作用が中心と考 えられた。我々は DIO 群に GLP

-

1 受容体作動薬で あるリラグルチドを、腹腔内投与あるいは脳室内投 与で検討を行ったところ、腹腔内あるいは脳室内の どちらに投与しても、マウスの体重、血糖値および 脂肪肝は改善し、その改善効果は両者に差を認めな かった(データ提示なし)。この結果は、Katsurada らが示しているように、中枢神経を介して GLP

-

1 受容体作動薬が肝臓に作用した可能性も考えられ た

26)

酸化ストレスの評価のため血漿と肝臓組織ホモジ

ネートで TBARS を測定したところ、有意差はなかっ

たものの Control−NS 群に比べ Contorol−L 群で、

DIO−NS 群 に 比 べ DIO−L 群 で TBARS は 低 値 で

あった。TBARS は脂質過酸化によって生じるマロ

ンジアルデヒドなどのチオバルビツール酸反応性物

質を指標としているが、肥満では脂肪組織からの活

性酸素種増加により血中における TBARS および

H

2

O

2

増加が指摘されている

27)

。NAFLD の症例の一

部においては非アルコール性脂肪性肝炎(non

-

alco-

(11)

holic steatohepatitis : NASH)の症例が存在し、肝硬 変、肝細胞癌に進行するため、最近注目されている。

NASH の発症機序としてインスリン抵抗性、酸化ス トレス、炎症性サイトカイン、腸内細菌叢の変化、

オートファジー不全などの関与が知られている

28)

。 今回の我々の検討では、DIO−NS 群で観察された 肝臓の脂肪滴は DIO−L 群で改善しており、血漿 ALT 値の改善、脂質プロファイルの改善、耐糖能

の改善に TBARS 値の改善傾向をともなった。この

ことは、単に糖尿病治療薬として GLP

-

1 受容体作 動薬が有効である訳ではなく、NAFLD/NASH の改 善など膵外作用に対しても有効な薬剤であることを 示している。

本研究では GLP

-

1 受容体作動薬としてリラグル チドを使用したが、これが生体の GLP

-

1 あるいは 他の GLP

-

1 受容体作動薬、DPP

-

4 阻害薬でも同様 の結果が認められるかについては検討を行う必要が ある。生体内では GLP

-

1 は小腸 L 細胞から分泌さ れ た 後、 血 中 で は GLP

-

1 (7

-

36) amide お よ び GLP

-

1 (7

-

37) amide で 存 在 し、 diipeptidyl peptidase

(DPP)

-

4 によって速やかに GLP

-

1 (9

-

36) amide あ るいは GLP

-

1 (9

-

37) amide に代謝され不活化され る。そのため、生体では GLP

-

1 の半減期は 2 分程 度であり、持続的に投与する以外に GLP

-

1 の血中 濃度を保つことは出来なかった。DPP

-

4 阻害薬は DPP

-

4 のペプチダーゼ活性を阻害することにより、

生体内の GLP

-

1 濃度を 2〜3 倍程度に持続的に上昇 させることができる薬剤である。DPP

-

4 阻害薬であ るシタグリプチンでは SREBP

-

1c の発現にかかわら ずアセチル CoA カルボキシラーゼ 1(ACC1)が抑 制されており、マロニル CoA の産生抑制によって 脂肪肝改善が報告されている

29)

。また、リナグリプ チンは骨格筋、心臓、腎臓では、インスリン抵抗性 改善効果を認めなかったものの、肝臓では炎症性 マーカーの低下、脂肪酸合成関連酵素の低下を認め、

インスリン抵抗性改善をともなった脂肪肝の改善が 報告されたが、リナグリプチンが肝臓に直接的に作 用したのか間接的に作用したのかは不明なままで あった

30)

。 DPP

-

4 阻害薬は GLP

-

1 以外の GIP、ニュー ロペプチド Y、ケモカインなどのペプチドにも作用 するため、詳細な機序を明らかにすることは困難で あった。一方、GLP

-

1 受容体作動薬ではエキセナ チドとリラグルチドによる報告がある。エキセナチ ド投与では肝臓における cAMP 濃度上昇、脂肪酸

合成関連酵素減少、脂肪酸酸化減少、小胞体ストレ スやオートファジーの改善による脂肪肝改善が報告 されている

31)32)

。リラグルチドでは脂肪酸合成関連 酵素の低下、β 酸化上昇などによる脂肪肝改善が報 告されている

33)

。これらの報告と本研究結果を比べ ると、インスリン抵抗性改善、糖新生関連酵素減少、

脂肪酸酸化減少では一致していたが、脂肪酸合成関 連酵素に関しては結果が異なっていた。これは我々 の研究では肝臓摘出前の絶食時間が 6 時間であった のに対して、他の研究では夜間を通して絶食にして いたものがほとんどであった。そのため、摂食後に 上昇を認める Srebf1 の遺伝子発現に差が生じた可 能性を考えた。

本研究の糖負荷試験において、Control−L 群では

Control−NS 群に比し負荷後の血糖値上昇が観察さ

れた。明らかな原因は不明であったが、リラグルチ ドの長期投与により負荷前の血中グルカゴン濃度は 対照群と比べて同等あるいは低下していても、糖負 荷後の血中グルカゴン濃度が上昇するという報 告

34)

もあることから、グルカゴンを介した血糖上 昇機構が長期の GLP

-

1 受容体刺激によりもたらさ れた可能性も考えられた。

本研究の限界として、タンパク質レベルでの解析 が不十分であったことが挙げられた。特にウェスタ ンブロッティングの IRS1、IRS2 の結果が安定しな かったことから、今回はデータを割愛した。また、

今回の動物モデルは耐糖能障害、あるいはあっても 罹病期間の短い軽度の 2 型糖尿病であったため、罹 病期間の長い 2 型糖尿病においての状態を必ずしも 反映していない。今後はタンパク質レベルの十分な 解析、進行した糖尿病を合併した場合の NAFLD の 評価を検討する必要がある。また、グルカゴンの影 響、ヘパトカインやアディポカインなどの影響も検 討していく必要があるものと思われた。

結   論

GLP

-

1 受容体作動薬の 1 つであるリラグルチド は、体重減少、インスリン抵抗性改善を伴う血糖コ ントロール改善、脂質プロファイル改善とともに

NAFLD を改善した。

文   献

1) Examination Committee of Criteria for ‘Obesity Dis-

ease’ in Japan ; Japan Society for the Study of

(12)

青木 他

8

:

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する

GLP

-

1

受容体作動薬の効果 ─

281

2016

7

Obesity : New criteria for ‘obesity disease’ in Japan. 

Circ J 66 : 987

-

992, 2002

2) http://www.mhlw.go.jp/bunya/kenkou/kenkou_

eiyou_chousa.html

3) Stumvoll M, Goldstein BJ, Haeften TW : Type 2 diabetes : principles of pathogenesis and therapy. 

Lancet 365 : 1333

-

1346, 2005

4) Elrick H, Stimmler L, Hlad CJ Jr, Arai Y : Plasma insulin response to oral and intravenous glucose administration. J Clin Endocrinol Metab 24 : 1076

-

1082, 1964

5) Bell GI, Santerre RF, Mullenbach GT : Hamster pre- proglucagon contains the sequence of glucagon and two related peptides. Nature 302 : 716

-

718, 1983 6)   Brown JC, Mutt V, Pederson RA : Further purifica-

tion of a polypeptide demonstrating enterogastrone activity. J Physiol 209 : 57

-

64, 1970

7) Seino Y, Yabe D : Glucose

-

dependent insulinotropic polypeptide and glucagon

-

like peptide

-

1 : Incretin actions beyond the pancreas. J Diabetes Investig 4 : 108

-

130, 2013

8) Matsuda M, DeFronzo RA : Insulin sensitivity indi- ces obtained from oral glucose tolerance testing : comparison with the euglycemic insulin clamp. 

Diabetes Care, Sep : 22

(9)

: 1462

-

1470, 1999 9) Bonner

-

Weir S, Li WC, Ouziel

-

Yahalom L, Guo,

Weir GC, Sharma A : Beta

-

cell growth and regenera- tion : replication is only part of the story. Diabetes 59 : 2340

-

2348, 2010

10) Ouyang D, Dhall D, Yu R : Pathologic pancreatic endocrine cell hyperplasia. World J Gastroenterol, 14 ; 17

(2)

: 137

-

143, 2011 Jan

11) He M, Su H, Gao W, Johansson SM, Liu Q, Wu X, Liao J, Young AA, Bartfai T, Wang MW : Reversal of obesity and insulin resistance by a non

-

peptidic glucagon

-

like peptide

-

1 receptor agonist in diet

-

induced obese mice. PLoS One, Dec 3 ; 5

(12)

, 12) El Ouaamari A1, Kawamori D, Dirice E, Liew CW, 2010 Shadrach JL, Hu J, Katsuta H, Hollister

-

Lock J, Qian WJ, Wagers AJ, Kulkarni RN : Liver

-

derived sys- temic factors drive β cell hyperplasia in insulin

-

resis- tant states. Cell Rep 21 : 3

(2)

: 401

-

410, 2013 13) Ye J : Mechanisms of insulin resistance in obesity. 

Front Med, Mar ; 7

(1)

: 14

-

24, 2013

14) Gao Z, Hwang D, Bataille F, Lefevre M, York D, Quon MJ, Ye J : Serine phosphorylation of insulin receptor substrate 1 by inhibitor kappa B kinase com- plex. J Biol Chem 277 : 48115

-

48121, 2002 15) Andrade

-

Oliveira V, Câmara NO, Moraes

-

Vieira

PM : Adipokines as drug targets in diabetes and underlying disturbances. J Diabetes Res 2015 : 681612. doi:10.1155/2015/681612

16) Ozcan U, Cao Q, Yilmaz E, Lee AH, Iwakoshi NN, Ozdelen E, Tuncman G, Görgün C, Glimcher LH, Hotamisligil GS : Endoplasmic reticulum stress links

obesity, insulin action, and type 2 diabetes. Science 306 : 457

-

461, 2004

17) NULIGULI Aili、田辺 節、奥村貴子、今野一誠、

小池朋弘、佐野晃士、楊 傑仲、伊藤禄郎、三 輪 隆、金澤 昭、小田原雅人

:

インクレチン 関連薬の血管内皮細胞における

MCP

-

1

発現抑制 作用。東京医科大学雑誌

71 : 41

-

50, 2013 18) Kubota N, Kubota T, Itoh S, Kumagai H, Kozono H,

Takamoto I, Mineyama T, Ogata H, Tokuyama K, Ohsugi M, Sasako T, Moroi M, Sugi K, Kakuta S, Iwakura Y, Noda T, Ohnishi S, Nagai R, Tobe K, Te rauchi Y, Ueki K, Kadowaki T : Dynamic func- tional relay between insulin receptor substrate1 and 2 in hepatic insulin signaling during fasting and feeding. Cell Metab 8 : 49

-

64, 2008

19) Shimomura I, Matsuda M, Hammer RE, Bashmakov Y, Brown MS, Goldstein JL : Decreased IRS

-

2 and increased SREBP

-

1c lead to mixed insulin resistance and sensitivity in livers of lipodystrophic and ob/ob mice. Mol Cell 6 : 77

-

86, 2000

20) Matveyenko AV, Liuwantara D, Gurlo T, Kirakossian D, Dalla Man C, Cobelli C, White MF, Copps KD, Volpi E, Fujita S, Butler PC : Pulsatile portal vein insulin delivery enhances hepatic insulin action and signaling. Diabetes 61 : 2269

-

2279, 2012

21) Matsuzaka T, Shimano H, Yahagi N, Amemiya

-

Kudo M, Okazaki H, Tamura Y, Iizuka Y, Ohashi K, Tomita S, Sekiya M, Hasty A, Nakagawa Y, Sone H, Toyo- shima H, Ishibashi S, Osuga J, Yamada N : Insulin

-

independent induction of sterol regulatory element

-

binding protein

-

1c expression in the livers of streptozotocin

-

treated mice. Diabetes 53 : 560

-

569, 2004

22) Panjwani N, Mulvihill EE, Longuet C, Yusta B, Campbell JE, Brown TJ, Streutker C, Holland D, Cao X, Baggio LL, Drucker DJ : GLP

-

1 receptor activa- tion indirectly reduces hepatic lipid accumulation but does not attenuate development of atherosclerosis in diabetic male ApoE

(−/−)

mice. Endocrinology 154 : 127

-

139, 2013

23) Campbell JE : Pharmacology, physiology, and mech- anisms of incretin hormone action. Campbell JE, Cell Metab, Jun 17 : 819

-

837, 2013

24) Portha B, Tourrel

-

Cuzin C, Movassat J : Activation of the GLP

-

1 receptor signalling pathway : a rele- vant strategy to repair a deficient beta

-

cell mass. 

Exp Diabetes Res, 2011

25) Gupta NA, Mells J, Dunham RM, Grakoui A, Handy J, Saxena NK, Anania FA : Glucagon

-

like peptide

-

1 receptor is present on human hepatocytes and has a direct role in decreasing hepatic steatosis in vitro by modulating elements of the insulin signaling path- way. Hepatology 51 : 1584

-

1592, 2010

26) Katsurada K, Maejima Y, Nakata M, Kodaira M,

Suyama S, Iwasaki Y, Kario K, Yada T : Endogenous

GLP

-

1 acts on paraventricular nucleus to suppress

(13)

feeding : projection from nucleus tractus solitarius and activation of corticotropin

-

releasing hormone, nesfatin

-

1 and oxytocin neurons. Biochem Biophys Res Commun 22 : 276

-

281, 2014

27) Furukawa S, Fujita T, Shimabukuro M, Iwaki M, Yamada Y, Nakajima Y, Nakayama O, Makishima M, Matsuda M, Shimomura I : Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syn- drome. J Clin Invest 114 : 1752

-

1761, 2004 28) Watanabe S, Hashimoto E, Ikejima K, Uto H, Ono M,

Sumida Y, Seike M, Takei Y, Takehara T, Tokushige K, Nakajima A, Yoneda M, Saibara T, Shiota G, Sakaida I, Nakamuta M, Mizuta T, Tsubouchi H, Sugano K, Shimosegawa T : Evidence

-

based clinical practice guidelines for nonalcoholic fatty liver dis- ease/nonalcoholic steatohepatitis. J Gastroenterol 50 : 364

-

377, 2015

29) Sujishi T, Fukunishi S, Ii M, Nakamura K, Yokohama K, Ohama H, Tsuchimoto Y, Asai A, Tsuda Y, Higu- chi K : Sitagliptin can inhibit the development of hepatic steatosis in high

-

fructose diet

-

fed ob/ob mice. J Clin Biochem Nutr 57 : 244

-

253, 2015 30) Kern M, Klöting N, Niessen HG, Thomas L, Stiller D,

Mark M, Klein T, Blüher M : Linagliptin improves insulin sensitivity and hepatic steatosis in diet

-

induced obesity. PLoS One 7, 2012

31) Ding X, Saxena NK, Lin S, Gupta NA, Anania FA : Exendin

-

4, a glucagon

-

like protein

-

1

(GLP-

1)

receptor agonist, reverses hepatic steatosis in ob/ob mice. Hepatology 43 : 173

-

181, 2006

32) Sharma S, Mells JE, Fu PP, Saxena NK, Anania FA : GLP

-

1 analogs reduce hepatocyte steatosis and improve survival by enhancing the unfolded protein response and promoting macroautophagy. PLoS One 6, 2011

33) Mells JE, Fu PP, Sharma S, Olson D, Cheng L, Handy JA, Saxena NK, Sorescu D, Anania FA : Glp

-

1 analog, liraglutide, ameliorates hepatic steato- sis and cardiac hypertrophy in C57BL/6J mice fed a Western diet. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 15 : G225

-

35, 2012

34) Kramer CK, Zinman B, Choi H, Connelly PW, Ret-

nakaran R : The impact of chronic liraglutide therapy

on glucagon secretion in type 2 diabetes : insight

from the LIBRA trial. J Clin Endocrinol Metab

100 : 3702

-

3709, 2015

(14)

青木 他

8

:

非アルコール性脂肪性肝疾患に対する

GLP

-

1

受容体作動薬の効果 ─

283

2016

7

Effect of GLP

-

1 receptor agonist on non

-

alcohol fatty liver disease

Emiko AOKI, Rokuro ITO, Kettyu YANAGI, Takako OKUMURA, Koji SANO, Takuya ISHIKAWA, Mamoru SAKURAI, Fumiyosi YAKO, Masato ODAWARA

Tokyo Medical University Hospital, Diabetes, metabolism, endocrinology

Abstract

    The effects of a GLP

-

1 receptor agonist on nonalcoholic fatty liver disease were investigated in mice. A diet

-

induced obe- sity group showed higher levels of visceral fat, weight gain, impaired glucose tolerance, and deterioration of insulin resistance than the control group. Administration of Liraglutide, a GLP

-

1 receptor agonist, improved body weight, glucose tolerance, insulin resistance, lipid profiles, and liver dysfunction in the diet

-

induced obesity group. It also increased insulin secretion ; lowered gene expression of Irs1, Irs2 and Pck1 ; and increased gene expression of Foxo1, Srebf1, and Gck. While blood and liver TBARS levels in homogenate samples were lower in the Liraglutide group, no significant difference was observed between  the diet

-

induced obesity and control groups.  These findings suggest that Liraglutide could be used to treat not only diabetes,  but nonalcoholic fatty liver disease also.

〈Key words〉

: obesity, GLP

-

1, non

-

alcohol fatty liver disease

Fig. 1  Change in body weight, casual blood glucose levels, and blood glucose levels in intraperitoneal insulin tolerance test  (ipITT)
Fig. 2  Results of oral glucose tolerance test  (OGTT) .
Fig. 3a         Fig. 3b
Fig. 4  Results for TBARS levels in plasma and liver homogenate, and pancreatic weight at 21 weeks.
+3

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