肝 硬変患 者血清中に おける イ ン ス リ ソ作用 阻害物質に関 する研 究
金 沢大 学 医学 部 内科 学 第 一 講 座 (
主
任:小 林 健 一教 授)白 田 里 香
( 平成
4
年7
月2 8 日
受付)肝 硬 変に
お
ける イ
ン スリ
ン抵抗 性 発 現の機 序を
解 明 する た め
, 肝 硬変 患 者血
清 中のイ
ン スリ
ン作 用 阻害 活性を
ラ ット
脂 肪 細 胞を
用いて
検 討し た
. 健 常ラット よ り
分 離した
脂 肪細 胞と
肝 硬 変 患 者血
清と を
前貯 置した
後, 脂 肪 細 胞に
対する
t 2 5Ⅰイ
ン スリ
ソ結 合 率を
測 定 する と
, 健 常 者血
清で
前 肘 置し た
場 合に此しイ
ンスリ
ソ結 合 率に有意 差は
認め ら れ な か
った
.し か し
, 肝 硬 変 患 者血
清と
前 肺 置L た
健 常ラット
脂 肪 細 胞を
用い糖 輸 送率 (gl
u c o s e cl
e a r a n c er ate,G C R
)を
検 討した と
ころ
,イ
ン スリソ非刺 激 下 (
b
a.s al
), 刺激 下 (sti
m ul
ated
) の いずれ
にお
いて
も, 健 常 者血
清前 貯 置の場 合に
比し G C R ほ
有 意に低 下し て
いた
.ま
た
,イ
ンス リソ反 応 性の指 標で
ある
(イ
ン スリ
ソ刺 激 下G C R
)/( 非 刺激 下G C R
)ほ
肝 硬変 患者血
清 前 貯 置で
低 下 傾 向を
,( 刺 激 下G C R
卜( 非 刺 激 下G C R
)は
肝 硬 変 患 者血
清 前 貯 置で
有 意に低 下し て
いた
.̀
一方,
イ
ン スリ
ン非 刺 激 下 ある
いほ
刺 激 下G C R と 血
中イ
ン スリ
ソ値, 他のイ
ンス リソ括 抗ホ ル モ ン,血
糖コ ント
ロ ー ルや
肝 機 能の指 標な ど と
の間に有 意な
相 関 関 係ほ
認め られ な か
った
. 次に, 本 阻 害 活 性の安 定 性を5 6 ℃3 0
分 間 熱処理
, ある
いは
凍 結 融 解によ り
検 討し た
.上
記 処 置に よ り
, 無 処 置血
清の際み ら れ た イ
ンスリ
ソ非 刺 激 下お よ び
刺 激 下G C R
の低 下は み ら れ
な くな り
,イ
ン スリ
ソ作 用 阻 害 活 性は
失 活し た
.ま た
, 肝 硬 変 患 者血
清を
モ ル カ ットⅡ に
て分 子量 分画し
ラッ ト脂 肪細 胞 糖輸送 率に及 ぼ す 影 響を み た と
ころ
, 分子
量1 万
未満の分 画に阻 害活 性
が
認め ら れ た
. 以上
の結 果よ り
肝 硬 変 患 者血
清 中には
,イ
ン スリ
ソ作 用を イ
ン スリ
ソ受 容 体 結 合 後, 特に糖 輸 送の レベルに お
いて
阻 害 する
活 性が
存 在 する
こと が
判 明した
,ま た
, 本 阻 害 活 性 物 質ほ
,イ
ンスリ
ソや そ
の他の既 知の ホルモ ン
と は
無 関係な
未 知の物 質であり
, 比 較 的 低 分子
領域の物 質で
ある 可
能 性が
示さ
れた
. 本 宿 性は
, 肝 硬変 患 者にみ ら
れる イ
ン ス
リ
ソ抵 抗性の 一 因を
担って いる 可
能 性が
あり
, 今後さ ら
に こ の阻 害 活性 物 質を
解 明する
こと が
, 肝 硬変で の耐糖 能 異 常を
説 明 する
糸口に な る と
思わ れ る
.K e
y
w o rd
s liver cirrho sis,in sulin resist
a n c e, in sulin re c ep t
or,g
lu co s et
ran sp
o rt
肝臓
は
, 空 腹 時にお
ける
糖 産 生や
食 後の糖 処理 な ど
生 体で の 糖 代 謝の恒 常 性を
司る
重 要な
臓 器の 一 つである
.そ れ
故, 肝 臓が
障 害を
受け た
場 合 耐 糖 能に異常を
きた
すこと は
容 易に想 像さ れ
,実 際 肝 硬 変(1i
v e r ci
r rh
o si
s,L C
)のよ
う な慢 性で高度の肝 障 害患 者に ブ ド ウ
糖 負荷 試 験を
施行 する と
, 大多 数が
境 界 型 もし
くほ
糖 尿 病型を 呈
する
こと が
知られ
て いる
1).L C
患 者にお
ける
耐糖 能 異 常の特徴ほ
,血
糖の基礎 値は 正
常である が ブ ド ウ
糖 負 荷後 高 値を 示
す一 方,血
中イ
ン スリ
ン値ほ
基礎 値よ り
高値を 呈 し
,ブ ド ウ
糖 負 荷後 過 剰分 泌を
示 すこと
にある
. 現 在, こ の耐 糖能 異 常 発 現の機 序に関して は
必 ずし
も明 ら か
にな
った と ほ
言い難い
が
,L C で ほ ブ ド ウ
糖 負荷 時, 高血
糖と
共に高イ
ンスリ
ソ
血
症を
伴 うこと が
多く,イ
ン スリ
ソ抵 抗 性の果た
す役 割が
強 調され て
きた
2).た だ
,イ
ンスリ
ン抵 抗性は
肝 臓にお
ける イ
ンス
リ
ソ抵 抗 性と
, 筋 肉や
脂 肪 阻織な ど
末 梢 魁 織にお
ける イ
ン スリ
ソ抵 抗 性に分け
て考え る 必
要が
ある
, 空 腹 時血
糖 値が 主 と し て
肝臓か ら
の糖 産 生に よ
って規 定さ
れて いる
3 )こと を
考 慮 する と
tL C
では
少な
くと
も 肝 糖産 生は 正
常に保た
れて お り
, 肝 臓で
のイ
ン スリ
ソ抵 抗 性は
あま り
問 題にな
らな
い こと
にな る
. 実 際P
etrid
e sら
4 )は
,L C
患 者にグ
ル コ ー スク ランプ を
行い生 理的
血
中イ
ン スリ
ン濃度にお
ける
肝 糖 放 出を
検 討し た と
ころ
,L C
患 者で
も 肝 糖 放 出は
健 常 者と
同様に抑 制さ れ る
こと を
報告し
て いる
. こ の こと は
,L C
にお
ける イ
ン スリ ン抵 抗性が
肝臓よ り
も 末 梢 阻 織に大 きく 影 響を
受け る 可
能 性を 示
唆し
て いる
.末 梢 組 織で の糖 利 用能の低 下の原 田
と し て は
, 従 来イ
ン スリソ受 容 体レベ ル に
お
ける イ
ン スリ
ン結 合 能の低 下5 )や
, 受 容体以 後で のイ
ン スリ
ン作用
の異常6)な ど が
論じ ら れ
てきた
.し か し
,L C と
いう病 態を
考え る と
t 糖 利 用を
抑制 する
何ら か
の物質が 血
中に存 在 する
7 )可
能 性 も 考え て お
く必
要が
ある
.そ
こで
今回
著 者は
,L C
患 者血
清 中にイ
ン スリ ソ作用 を
阻害 する
活 性が
存 在 する か 否 か を
検 討する た め
, 患 者血
清と
前貯置し た
健 常ラット
脂 肪 細 胞を
用い ,イ
ン スリ
ン受 容 体 結合 軋イ
ン ス
リ
ソ刺 激 下お よ び
非 刺 激 下で
の糖 輸 送 動 態を
測 定した
.ま た
, 本 稿 性と 血
中イ
ン スリ
ン値や
種々 のイ
ン スリ
ン括抗ホ ルモン
と
の関係,血
糖コ ント
ロ ールや
肝 障害の程 度と
の関係な
どを
検 討
し
, 本 宿 性が
既 知の物 質に関 連 する か
否か を
推 察した
. 更に
,L C
患 者血
清に熱 処理
, 凍 結 融 解 処 理 ある
いは
分子 量 分画 処理 を
加 える
こと
によ り
, 本 活 性が ど
う変 化 する か
につい て検 討し た
.A b br e via
t
io n s : B G, blo odg
luc o s e;
B S A , bo vin e s e r u m albumi n;
C , C O nt
r Ol;
Cort
, CO rt
is ol; F B G・fa st
ing
bloodg
lu c o s e;
F F A, fre e fatt y
a cid;
G C R,g
lu c o se cleara nce rat
e;
G H,g
r O Wt
h ho r m o n e;
G L U T ・g
luc o s et
r a n sp
o rt
e r ; H b AIC,g
ly
c ohe m og
lob in A IC;
H P T, hep
ap
la st
int
e st ;
I C G , indo cy
a nin eg
r een ; IRl・肝 硬変 患 者
血
清 中のイ
ン スリン作 用 阻 害 物 質につ いて
対 象
お よ
び 方 法Ⅰ
. 対 象対象
と し た
肝 硬 変 患 者 (L C
) 群は1 9 8 6
年4
月か ら1 9 8 9
年9
月ま で
に金 沢 大学 第1
内科に通 院 もし
くほ 入
院 中で
あった
患 者で, 全例 腹
水
, 黄 痘な ど を
認め な
い代 償 期の肝 硬 変であり
, 腹 腔鏡, 肝 生 検 所 見よ り
確 定 診 断し た
・な お
, 病 歴, 家 族 軋 臨 床症状お よ び
糖 尿病 網 膜 症な ど
の合 併症の有 無によ り
, 一 次 性 糖尿病の関 与が
明ら か な
場合ほ
対 象よ り
除 外し た
・ま た
, 膵 疾 乱 腎疾患, 内分 泌 疾 患な ど
他 疾 患の合 併が
明ら か な
場 合お よ び
標準体重よ り + 1 0
% 以上
の肥 満 者 も 除 外し た
・1 2 ら
Ⅰイ
ン スリ
ソ結 合 率の測 定艦は L C
群1 7
名 ( 男 性1 4
名, 女 性3
乳 平 均 年齢6 1
.1 ±2
.3
歳), 健 常 対照 老 (c o ntr ol
,C
) 群8
名 (男性7
名, 女鱒1
名, 平 均年 齢3 2
■8 ± 5
・9
歳)を
対 象と し
,糖 輸送率の測 定に
は L C
群2 8
名 ( 男 性1 1
名, 女 性1 7
名, 平 均 年 齢49
.5 士0
.9
歳),C
群1 7
名 ( 男 性1 3
名, 女 性4
名, 平 均 年 齢30
.2 土 1
.1
歳)を
対 象と し た
.Ⅱ
. 方 法1
. 臨 床検 査対 象 者に 対
し
早 朝 空 腹 時に採血 を
行い ,血
糖 値 (b l
o od
g
l
u c o s e,B G
),グ リ
コ ヘ モグ
ロビ
ンA
IC (gl
yc oh
e mogl
obi
nA
IC,H b A
IC),血
清イ
ン スリ
ソ濃度 (i
m m u n o r e a cti
v ei
n s uli
n,I RI
), 成 長ホ ル モ ン (gr o wth h
o r m o n e,G H
),コル チ
ゾ
ー ル(c ort
i
s ol
,C
o rt), 遊 離 脂 肪 酸 (f
r e ef
at t y a cid
,F F A
)を
測 定し た
.な お
,血
糖ほグ
ルコ ー スオ キ
シダ
ー ゼ法,I R I お よ び C
o rtほ
栄研イ
ム ノ ケ ミ カ ル研 究 所 ( 東 京) 製キ
ット
,G H ほ ダイ
ナポ
ット
社 ( 東 京) 製キ
ッ トを 用
いそ れ
ぞれ R I A
法によ り
,ま た血
清遊 離脂 肪 酸は
和 光 純 薬工
業 社 ( 大 阪) 製の試 薬を 用
いた
酵素 法によ り
測 定し た
.ま た
対 象と な
った L C
群 中3 8
名に75
g 経口ブ ド ウ
糖 負 荷 試 験 (o r al
gl
u c o s e tol
e r a n c e te st,O G T T
)を
施 行し
,日
本 糖 尿 病学 会の7 5
g‑O G T T
の診 断に関する
委員 会の勧 告町に従って判定し た
.2
. 遊離 脂 肪 細胞の調 整市販ラッ
ト 用
固 形 飼 料を
自 由に摂 取さ せ た
体 重1 3 0
‑1 5 0
g のウ
ィ ス ター 系 雄 性ラッ トを
,ド
ライ
アイ
スに て窒 息死 さ
せ,ただ ち
に副睾 丸周 囲
の脂 肪 組 織を
摘 出し た
. コ ラゲ
ナ ー ゼ2
mg/m
l
(フ ナコ シ , 東 京) の入
った ポ リ
エ チレ ン製の バイ
アル (20
ml
,W h
e ato n 社,M ill
vill
,U
.S
.A
). に細 切し た
脂 肪 阻 織を 入れ
, 恒温 槽 内で3 7 ℃
,6 0
分 間 振返 後, 消 化阻 織を 2 5
恥m ナイ
7 7 9
ロ ンメ ッシ ュ に通
し
, 緩 衝 液で 3 回
洗浄した
. 得ら れ た
遊 離 脂 肪 細 胞を
計 数 盤で
細胞 数を
算定した
後, 恒温 槽 内に3 0
分 静 置さ
せ以 下の 実 験に供した
g ).な お
, 本実 験ほ
すべ て1
% 牛血
清ア ルブ
ミ ン (b
o vi
n e s e ru m alb
u r ni
n ,B S A
,F
r a cti
o nV
) (A
r m o u r.社,K
a nk
ak
e e,U
.S
.A
).を
含む H
epe s‑K
r eb
s‑R i
n‑ge r‑
bi
c arb
o n ate (K R B
‑H
epe s)J緩 衝 液 (0
.9
%N
aCl
,1
.1 5
%K Cl
,1
.2 2
%C
aC1
2,2
.1 1
%K H
2P O
4,3
.8
%M
gS O
4・7
H
20
,1
.3
%N
aH C O
3.0
.1 6 M N
a‑P yr u V ate,0
.1 M N
a‑f
u m a r ate,0
.1 6 M N
a⊥
‑gl
uta m ate,0
.3 M
‑(5
.4
% ) gl
u c o s e, pH 7
.4
)を
用い
た
.ま た
, 非 標 識イ
ン スリ
ソほ
すべ て モノコ ソボ
ーネ
ソト ブ
タ
イ
ン ス リン(.N
o v o 社,C
ope nh
age n,D
e n m a rk
)を
用いた
.そ
の他の化 学 試 薬 煩は
和 光純 薬工
業社のものを
使用 した
.3
. 1 2 5Ⅰイ
ン スリ
ン結 合率の測
定1 2 5
Ⅰ
‑j
ソ スリ
ン結 合率の測定ほ O l
ef
sk
yら
の方法岬 ‖)を
一 部改 変し て
行った
. 前 処 置と し
て遊 離脂 肪 細 胞2
×1 0
5 個むこ患 者 空 腹 時血
清1 0
恥1 を
添 加し
, 緩衝 液で最終 容 量1 血 と し
て3 7 ℃ 1
時 間, 前 脚 置
し た
後,3 回
洗 浄し た
.さ ら
に,K R B
‑H
epe s 緩衝 液(pH 7
.6
) で3 7 ℃ 1
時 間酵 置し た
後,イ
ン スリ
ソ受容 体に結 合し た 血
清 中のイ
ンスリ
ソを
除 去する た め
緩衝 液 (pH 7
.0
)で 3 回
洗 浄し
,1 2 5
Ⅰイ
ン スリ
ソ結 合 率の測 定に供し た
. すな わ ち
, 遊離 脂 肪 細胞 (
2
×1 0
5個/tub
e)を 0
.2
ng/ ml
の 12 5Ⅰイ
ン スリ
ソ( 比 活 性1 9 7
pC i
/p g,N
e wE
ngl
a nd N
u cl
e a r 社.B
o sto n.U
・S
.A
). , 緩 衝 液と
共に種々の濃度 (0
〜1 0
4ng/ml
) の非 標 識イ
ン スリ
ソの存 在 下
お よ び
非存 在 下で1
ml と し
,1 6 ℃ 2
時 間 楷 置し た
. 反 応 終了
後, 細 胞 浮 遊液3 0 0
〃1 を
シリ
コ ンオイ
ル( 東京 化 成工
業, 東 京)2 0 0
JJl を 入 れ た
微 小 遠心
管に
重 層し
,B
e ck
m a nM i
c r of
ugeB
(B
e ck
m a nI
n str u m e nts 社!P
al
oA l
to,U
・S
・A
)・に て
30
秒 間 遠心 した
.上
層に浮 遊し た
脂 肪 細 胞を
綿 棒です くい
, 放射 活 性
を ウ
ェル型シ ンチ レ ー ショ ン カウ
ン タ ー (A l
ok
a社, 東 京
)
に て測 定し
, 脂肪 細 胞に対 する
1 2 5トイ
ン ス リンの結 合 率を
求め た
.そ
の際,0
.1
ng/ml
の濃 度の非 標 識イ
ン ス リソ存 在 下にお
ける
結 合 率か ら
,1 0
̀ng/ml
濃 度にお
ける
過 剰の非 標 識イ
ン ス リ ソ存 在 下にお け る
結 合 率を
非 特 異 的 結 合 率 (n o n spe cifi
cbi
nd i
ng)と し
て差し
引いた も
のを
特 異 的 結 合 率(
spe cifi
cb i
ndi
ng)と し
,血
清によ る
阻害 活 性を
以下の式で
求めた
.% 阻害 率=
1 0 0
‑ 〔特 異的 結 合率( 血
清によ る
)/ 特 異 的結 合 率(
緩 衝 液によ る
)〕 ×1 0 0
T
abl
eL C li
ni
c al
ch
a r a cte ri
sti
c s of
th
e s ub
je cts wh
o s e s e r u m u s ed f
o r1 2 5
I
‑i
n s uli
nb i
ndi
ng a s s ayG
r o up 諾)S
e xH
拾C (p畏l
, (n毘l
)L C 6 1
.1 士2
.3
*M
=1 4
(n =
1 7
)F
=3
C 3 2
.8 ±5
.9 M
=7
(n =8
)F
=1
4
.3 士 0
.2 1 3
.1 ±2
.6
* *4
.5 士0
.6
* * *7
.4 ±0
.7 1
.5 ±0
.6
L C
,1i
v er ci
r rh
o si
s;C
, C O ntr Ol
; n,n u mb
er of
s ub
je cts;M
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v ei
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al
u e s a r e expr e s s ed
as rn e a n士 S E M
・1 m m u n o r eac