食後の血糖を免疫細胞が調節する ― 脂肪組織マクロファージのIL-10とAkt-mTORシグナル

脂肪組織のマクロファージと肝臓、IL-10の信号を表す水彩風イラスト。食後の血糖調節に免疫細胞が関わる研究を示す。

Journal Club of the Suwanai · 代謝と免疫

食事をすると血糖値が上がり、インスリンが分泌されて肝臓の糖の産生が抑えられます。この教科書的な流れに、免疫細胞が深く関わっていたとしたらどうでしょうか。

2020年、細胞生物学の主要誌Molecular Cellに、脂肪組織のマクロファージが食後の血糖調節を担っていることを示した研究が掲載されました。門脇孝先生、植木浩二郎先生らのグループによる研究で、筆者も共著者として参加しています。原論文を読む ↗

注目:「炎症の信号」が代謝を助けるという逆転の発想 ↓

目次

食後に脂肪組織のマクロファージがIL-10を作る

マクロファージは、病原体を処理したり炎症を起こしたりする免疫細胞です。肥満では脂肪組織に集まって炎症を起こし、インスリン抵抗性の原因になることが知られてきました。

研究チームは、食事をとると脂肪組織のマクロファージがインターロイキン10(IL-10)を産生することを見いだしました。IL-10は炎症を抑える代表的なサイトカインです。このIL-10が、インスリンと協調して肝臓での糖の産生(糖新生)を抑えていました。

二つの信号がそろったときにだけ働く

このIL-10の産生には、食事に伴って増える二つの信号が必要でした。一つはインスリン、もう一つは腸内細菌に由来するリポ多糖(LPS)です。両者の信号は、マクロファージの中でAkt/mTOR経路を介してIL-10の産生につながっていました。

  • 骨髄系細胞でインスリン受容体を欠損させたマウスや、変異型TLR4(LPSの受容体)の骨髄を移植したマウスでは、肝臓の糖新生遺伝子の発現が増え、耐糖能が悪化しました。
  • 骨髄系細胞でAkt1とAkt2を欠損させると同様の異常が起き、mTORの抑制因子であるTSC2を追加で欠損させると改善しました。

肥満ではこの仕組みが損なわれる

肥満の状態では、マクロファージ自体がインスリン抵抗性になり、食後のIL-10産生が低下していました。一方、アデノウイルスでIL-10を発現させると、食後高血糖が改善しました。

Journal Clubの視点:「炎症の信号」が代謝を助ける

LPSは一般に、炎症やインスリン抵抗性を悪化させる「悪者」として語られがちです。この研究は、食事に伴う生理的な量のLPSとインスリンがそろうことで、抗炎症性のIL-10が作られ、血糖調節を助けているという見方を示しました。ホルモン(インスリン)と腸内環境(腸内細菌)と免疫(マクロファージ)が、食後という短い時間の中で連携しているという点に、この研究の面白さがあります。

一方で、主にマウスでの研究であり、ヒトの食後血糖に同じ仕組みがどの程度寄与しているかは、今後の検証が必要です。腸内細菌叢の違いや食事内容によって、この仕組みがどう変わるのかも興味深い問いです。

食後高血糖を理解する新しい視点

食後高血糖は、2型糖尿病の早い段階から現れる特徴です。インスリンの量や効き方だけでなく、免疫細胞の反応や腸内環境まで含めて食後の代謝を捉え直すことは、新しい治療の考え方につながる可能性があります。

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REFERENCE

Toda G, Soeda K, Okazaki Y, Kobayashi N, Masuda Y, Arakawa N, Suwanai H, Masamoto Y, Izumida Y, Kamei N, Sasako T, Suzuki R, Kubota T, Kubota N, Kurokawa M, Tobe K, Noda T, Honda K, Accili D, Yamauchi T, Kadowaki T, Ueki K. Insulin- and Lipopolysaccharide-Mediated Signaling in Adipose Tissue Macrophages Regulates Postprandial Glycemia through Akt-mTOR Activation. Mol Cell. 2020;79(1):43–53.e4.
doi:10.1016/j.molcel.2020.04.033 ↗

本稿は原論文をもとに日本語で独自に要約・解説したものです。図表は掲載していません。

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