こんばんは。

インクレチンとSU剤のインスリン分泌促進作用機序の違いについて、肥満人さんから、コメント・質問をいただきました。

復習を兼ねて、考えてみましょう。

今回の記事は、一部、小難しいところがあるので、飛ばして読んで貰ってもいいですよ。

【11/06/23 肥満人
インククレチンについての素朴な疑問です
江部先生
糖尿に関する根源的な解説
思わず納得です！

ちょうど
インクレチンのことについても
記述されていましたので

日ごろ 素人なりに 感じていた 素朴な疑問を コメントさせていただきます

よくSU剤はすい臓にムチ打つ（24時間）といわれますがインクレチン関連製剤も作用機序はちがっても β細胞に働きかけて インスリンを出させるという点はSU剤とかわりないように思えます。
ただ、インクレチン関連製剤が鞭打ついうことはほとんどいわれていないのですが これは インクレチン関連製剤が理論的には 消化器官が糖分を吸収したときのみ 作用することになっていて （グルファストのような速攻型製剤同様）作用時間がごく短時間なためダメージが少ないということで二次無効の可能性はすくないのでしょうか？】


肥満人さん。
コメント、ありがとうございます。

まずインクレチンとSU剤の作用機序には、明確な違いがあります。

インクレチンは、食事摂取により消化管から分泌され、インスリン分泌を促進するホルモンで、上部小腸にあるK細胞から分泌されるGIPと、下部小腸にあるL細胞から分泌されるGlp１があります。

Glp１の主な生理作用はインスリン分泌促進作用ですが、それ以外に膵グルカゴン分泌抑制作用、消化管運動抑制作用、インスリン感受性亢進作用、そして膵β細胞保護・増殖作用が認められています。GIPはGlp１に比べると作用は弱いとされています。

そして、Glp１やGIPを分解するDPP-４という酵素を阻害して分解を抑制し、インクレチンの血中濃度を上昇させて保つのが、DPP-4阻害剤（ジャヌビア、エクア、ネシーナなど）です。

さて、上述のようにインクレチンがインスリン分泌を促す仕組みと、SU剤がインスリン分泌を促す仕組み（☆）は、実は異なっています。

難しい箇所は省いて、超簡単に言うと、SU剤はβ細胞表面のSU受容体と結合して、カリウムチャンネルを閉じっぱなしにしてしまい、その結果カルシウムが細胞内に流入してインスリンを分泌させます。

この場合、SU剤の作用時間（２４～１２時間）の間は、血糖が高かろうが低かろうが関係なく、ずっとインスリンはだだ漏れ状態です。だから低血糖が生じやすいのですね。

そして、インスリンを分泌しっぱなしのβ細胞が、疲弊していく可能性があるわけです。

まあ、SU剤というのは、人為的に無理矢理カリウムチャンネルを閉じて、β細胞を騙しているようなものですかね。

一方、インクレチンは、糖質や脂質を摂取すると消化管から分泌されて、β細胞のインクレチン受容体に作用してβ細胞内のサイクリックAMPを上昇させ、インスリン分泌の増幅経路に働きます。

こちらは、糖質を食べて血糖値が上昇し、β細胞内にとりこまれてATPが産生されて、カリウムチャンネルが閉じてカルシウムが細胞内に入ってきたときだけ、増幅経路に働いてインスリンを分泌させます。

血糖値が下がって１０８ｍｇ／ｄｌくらいになると、β細胞はブドウ糖を取り込まなくなり細胞内カルシウムは増加しないので、インクレチン濃度が高くても増幅経路は作用せず、インスリンは分泌されません。

つまり、

１）糖質摂取→血糖値上昇→糖輸送体でβ細胞内にブドウ糖取り込み→β細胞内ATP上昇→カリウムチャンネル閉鎖→脱分極→カルシウムチャンネル活性化→細胞内カルシウム濃度上昇→インスリン分泌

という、ブドウ糖刺激によるインスリン分泌の一般的な経路の最後の過程

A）細胞内カルシウム濃度上昇→インスリン分泌

の経路をインクレチンによるβ細胞内サイクリックAMP上昇が増幅させて、
インスリン分泌を促すわけですね。

B）「β細胞内『カルシウム濃度＋サイクリックAMP濃度』上昇」→インスリン分泌増幅

というわけです。

こういう作用機序なので、インクレチンは血糖値が高いときのみに、インスリン分泌作用を有し、１０８ｍｇ／ｄｌ以下に血糖値が下がってきたら、インスリン分泌作用がなくなるわけなので、単独使用では低血糖は理論的には起こりません。

またSU剤のように、２４時間β細胞を鞭打つといった側面は皆無なので、β細胞も疲弊しないのだと思います。


江部康二



（☆）＜SU剤の作用機序とブドウ糖刺激による一般的なインスリンの分泌経路＞

血液中のブドウ糖濃度が上昇すると、ブドウ糖は膵臓のβ細胞の表面に発現するＧＬＵＴ２（糖輸送体２）により、細胞の中に取り込まれます。

取り込まれたブドウ糖は代謝を受け、ミトコンドリアでＡＴＰ（エネルギー）が産生されます。このＡＴＰ濃度が増すと、β細胞表面のカリウムチャンネルが閉じます。

そうするとＫが細胞外にでなくなり、細胞膜の脱分極が起こり細胞内外で電位差が生じます。

その結果、カルシウムチャンネルが活性化しカルシウムが細胞内に流入します。カルシウム濃度が上昇すると、β細胞は活発になり、インスリンを分泌します。

この一連の流れが、ブドウ糖刺激による一般的なインスリンの分泌経路です。

SU剤は、カリウムチャンネルの一部を構成するＳＵ受容体と結合して、ＡＴＰ濃度とは無関係にカリウムチャンネルを閉じてしまいます。

SU剤によりカリウムチャンネルが閉じてしまえば、上述の一般的なインスリン分泌経路の一連の流れと同様に、（Ｋが細胞外にでなくなり、細胞膜の脱分極が起こり細胞内外で電位差が生じ、カルシウムチャンネルが活性化し）カルシウムが細胞内に流入しカルシウム濃度が上昇し、β細胞は活発になりインスリンを分泌します。