１型糖尿病動物モデルにおいて 水素は骨格筋のグルコース取り込みを促進させることにより 血糖コントロールを改善する | Hydrogen improves glycemic control in type1 diabetic animal model by promoting glucose uptake into skeletal muscle.
PLoS One. 2013;8(1):e53913. doi: 10.1371/journal.pone.0053913. Epub 2013 Jan 10.
Hydrogen improves glycemic control in type1 diabetic animal model by promoting glucose uptake into skeletal muscle.
Amitani H, Asakawa A, Cheng K, Amitani M, Kaimoto K, Nakano M, Ushikai M, Li Y, Tsai M, Li JB, Terashi M, Chaolu H, Kamimura R, Inui A.
Source
Department of Psychosomatic Internal Medicine, Kagoshima University Graduate School of Medical and Dental Sciences, Kagoshima, Japan.
Erratum in
PLoS One. 2013;8(4). doi: 10.1371/annotation/ea26285b-dda3-470d-a8df-241df9fbc5ad.
Abstract
Hydrogen (H(2)) acts as a therapeutic antioxidant. However, there are few reports on H(2) function in other capacities in diabetes mellitus (DM). Therefore, in this study, we investigated the role of H(2) in glucose transport by studying cultured mouse C2C12 cells and human hepatoma Hep-G2 cells in vitro, in addition to three types of diabetic mice [Streptozotocin (STZ)-induced type 1 diabetic mice, high-fat diet-induced type 2 diabetic mice, and genetically diabetic db/db mice] in vivo. The results show that H(2) promoted 2-[(14)C]-deoxy-d-glucose (2-DG) uptake into C2C12 cells via the translocation of glucose transporter Glut4 through activation of phosphatidylinositol-3-OH kinase (PI3K), protein kinase C (PKC), and AMP-activated protein kinase (AMPK), although it did not stimulate the translocation of Glut2 in Hep G2 cells. H(2) significantly increased skeletal muscle membrane Glut4 expression and markedly improved glycemic control in STZ-induced type 1 diabetic mice after chronic intraperitoneal (i.p.) and oral (p.o.) administration. However, long-term p.o. administration of H(2) had least effect on the obese and non-insulin-dependent type 2 diabetes mouse models. Our study demonstrates that H(2) exerts metabolic effects similar to those of insulin and may be a novel therapeutic alternative to insulin in type 1 diabetes mellitus that can be administered orally.
PLoS One. 2013;8(1):e53913. doi: 10.1371/journal.pone.0053913. Epub 2013 Jan 10.
１型糖尿病動物モデルにおいて
水素は骨格筋のグルコース取り込みを促進させることにより
血糖コントロールを改善する
鹿児島大学医歯学総合研究科 心身医療科
＜要旨＞
水素は治療応用が進む抗酸化物質です。しかしながら、糖尿病に対する水素の効果を報告した研究はほとんどありません。そのため本研究では、in vitroで培養マウスＣ2Ｃ12細胞とヒト肝臓Ｈｅｐ-Ｇ2細胞を用いて、グルコース輸送における水素の働きを調べました。さらに、in vivoでも3種の糖尿病マウスを用いて、同様に水素の働きを調べました。
3種の糖尿病マウス：
ストレプトドトシン誘発性1型糖尿病マウス、高脂肪食性2型糖尿病マウス
ｄｂ/ｄｂ糖尿病マウス
その結果、ＰＩ3Ｋ、ＰＫＣ、ＡＭＰＫの活性化が起こり、グルコースを輸送するＧｌｕｔ4による輸送を通して、水素はＣ2Ｃ12細胞への2-ＤＧ（2-[(14)C]-deoxy-d-glucose）の取り込みを促進しました。しかしながらＨｅｐ-Ｇ2細胞においてはＧｌｕｔ2の輸送促進が認められませんでした。
また、水素は骨格筋細胞膜にＧｌｕｔ4の発現を有意に増加させ、持続的な腹腔内や経口による水素投与を行ったストレプトドトシン誘発性1型糖尿病マウスの血糖コントロールを改善させました。しかしながら、長期間水素の経口投与を行っても、ｄｂ/ｄｂ糖尿病マウスや高脂肪食性（非インスリン依存性）2型糖尿病モデルマウスに何ら効果を与えませんでした。
以上より水素はインスリン様の代謝作用を持つことから、1型糖尿病患者へのインスリン代替療法として、水素が経口摂取できる新しい治療法になりうる可能性があると考えられます。
＜一言＞
水素が2型糖尿病ではなく1型糖尿病に対してのみ血糖値のコントロールをよくするという動物実験を使った研究論文です。その理由は水素がインスリンのような糖の取り込み作用を持っているからだとか。確かに1型糖尿病の方にとってインスリン注射をするより、水素水を飲んだ方が手軽なので、研究が進んで治療に応用できる日がくるといいですね。
