Insulin resistance/ja: Difference between revisions

Insulin resistance/ja
Created page with "==歴史== {{Anchor|History}} インスリン抵抗性が糖尿病2型の根本的な原因であるかもしれないという概念は、ウィルヘルム・ファルタ教授によって最初に提唱され、1931年にウィーンで発表された。"
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=== 炎症 ===
=== 炎症 ===
感染症などの急性または慢性の炎症は、インスリン抵抗性を引き起こす可能性がある。[[tumor necrosis factor-alpha/ja|腫瘍壊死因子α|TNF-α]]は、[[lipolysis/ja|脂肪分解]]を促進し、インスリンシグナル伝達を阻害し、GLUT4の発現を低下させることにより、インスリン抵抗性を促進する可能性のあるサイトカインである。
感染症などの急性または慢性の炎症は、インスリン抵抗性を引き起こす可能性がある。[[tumor necrosis factor-alpha/ja|TNF-α]]は、[[lipolysis/ja|脂肪分解]]を促進し、インスリンシグナル伝達を阻害し、GLUT4の発現を低下させることにより、インスリン抵抗性を促進する可能性のあるサイトカインである。


=== 遺伝学 ===
=== 遺伝学 ===
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また、インスリン抵抗性はしばしば[[hypercoagulable state/ja|凝固亢進状態]]([[fibrinolysis/ja|線溶]]障害)や炎症性サイトカインレベルの上昇と関連している。
また、インスリン抵抗性はしばしば[[hypercoagulable state/ja|凝固亢進状態]]([[fibrinolysis/ja|線溶]]障害)や炎症性サイトカインレベルの上昇と関連している。


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
=== 分子メカニズム ===
=== Molecular mechanism ===
分子レベルでは、細胞はインスリン受容体を通してインスリンを感知し、そのシグナルは[[PI3K/AKT/mTOR pathway/ja|PI3K/Akt/mTORシグナル伝達経路]]として知られるシグナル伝達カスケードを通して伝播する。最近の研究では、この経路は、ある種の細胞では生理的条件下で[[Bistability/ja#In biological and chemical systems|双安定性]]スイッチとして働く可能性が示唆されており、インスリン応答は閾値現象である可能性が高い。インスリンに対する経路の感受性は、遊離脂肪酸の脂肪分解のような多くの因子によって鈍化し、インスリン抵抗性を引き起こすかもしれない。しかし、より広い観点から見ると、感受性の調整(感受性の低下を含む)は、変化する環境や代謝条件に適応するために生物がよく行うことである。例えば、妊娠は代謝条件の顕著な変化であり、その下では、母親は脳(母親の脳と胎児の脳)のためにグルコースをより多く確保するために、筋肉のインスリン感受性を低下させなければならない。これは、胎盤成長因子を分泌してインスリン受容体基質(IRS)とPI3Kの相互作用を阻害することにより、反応閾値を上げる(すなわち、感受性の発現を遅らせる)ことで達成できる。
At the molecular level, a cell senses insulin through insulin receptors, with the signal propagating through a signaling cascade collectively known as [[PI3K/AKT/mTOR pathway|PI3K/Akt/mTOR signaling pathway]]. Recent studies suggested that the pathway may operate as a [[Bistability#In biological and chemical systems|bistable]] switch under physiologic conditions for certain types of cells, and insulin response may well be a threshold phenomenon. The pathway's sensitivity to insulin may be blunted by many factors such as lipolysis of free fatty acids, causing insulin resistance. From a broader perspective, however, sensitivity tuning (including sensitivity reduction) is a common practice for an organism to adapt to the changing environment or metabolic conditions. Pregnancy, for example, is a prominent change of metabolic conditions, under which the mother has to reduce her muscles' insulin sensitivity to spare more glucose for the brains (the mother's brain and the fetal brain). This can be achieved through raising the response threshold (i.e., postponing the onset of sensitivity) by secreting placental growth factor to interfere with the interaction between insulin receptor substrate (IRS) and PI3K, which is the essence of the so-called ''adjustable threshold hypothesis'' of insulin resistance.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
インスリン抵抗性は、抗酸化防御機構として働く細胞[[mitochondria/ja|ミトコンドリア]]内の[[superoxide dismutase/ja|スーパーオキシドジスムターゼ]]による過剰な栄養に対する反応であると提唱されている。この関連は、インスリン抵抗性の多様な原因の下に存在するようである。また、インスリン抵抗性は、細胞をミトコンドリアアンカプラー、[[electron transport chain/ja|電子輸送鎖]]阻害剤、またはミトコンドリア[[superoxide dismutase mimetics/ja|スーパーオキシドジスムターゼ模倣薬]]にさらすことによって急速に回復するという知見に基づいている。
Insulin resistance has been proposed to be a reaction to excess nutrition by [[superoxide dismutase]] in cell [[mitochondria]] that acts as an antioxidant defense mechanism. This link seems to exist under diverse causes of insulin resistance. It also is based on the finding that insulin resistance may be reversed rapidly by exposing cells to mitochondrial uncouplers, [[electron transport chain]] inhibitors, or mitochondrial [[superoxide dismutase mimetics]].
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==診断==
==Diagnosis==
{{Anchor|Diagnosis}}
===Fasting insulin levels===
===空腹時インスリン値===
A fasting serum insulin level greater than 29 microIU/mL or 174 pmol/L indicates insulin resistance. The same levels apply three hours after the last meal.
空腹時血清インスリン値が29μIU/mLまたは174pmol/Lを超えると、インスリン抵抗性を示す。最後の食事から3時間後も同じ値である。
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===グルコース負荷試験===  
===Glucose tolerance testing===
糖尿病の診断に用いられる[[glucose tolerance test/ja|ブドウ糖負荷試験]](GTT)では、絶食状態の患者が75グラムのブドウ糖を経口摂取する。その後、2時間にわたって血糖値が測定される。
During a [[glucose tolerance test]] (GTT), which may be used to diagnose diabetes mellitus, a fasting patient takes a 75&nbsp;gram oral dose of glucose. Then blood glucose levels are measured over the following two hours.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
解釈は[[WHO/ja|WHO]]のガイドラインに基づく。2時間後の[[blood sugar/ja|血糖値]]が7.8 mmol/L(140 mg/dL)未満を正常、7.8~11. 0 mmol/L(140~197 mg/dL)を[[impaired glucose tolerance/ja|耐糖能異常]](IGT)、11.1 mmol/L(200 mg/dL)以上を[[diabetes mellitus/ja|糖尿病]]とみなす。
Interpretation is based on [[WHO]] guidelines. After two hours a [[blood sugar|glycemia]] less than 7.8&nbsp;mmol/L (140&nbsp;mg/dL) is considered normal, a glycemia of between 7.8 and 11.0&nbsp;mmol/L (140 to 197&nbsp;mg/dL) is considered as [[impaired glucose tolerance]] (IGT), and a glycemia of greater than or equal to 11.1&nbsp;mmol/L (200&nbsp;mg/dL) is considered [[diabetes mellitus]].
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
単純なインスリン抵抗性では、[[oral glucose tolerance test/ja|経口ブドウ糖負荷試験]](OGTT)は正常か軽度異常である。多くの場合、初期の測定でグルコース値が上昇するが、これは食後(食後)のインスリン分泌のピークが失われたことを反映している。検査を(さらに数時間)延長すると、[[hypoglycemia/ja|低血糖症]]が明らかになることがある。"ディップ"は、生理的な食後インスリン反応の失敗後のインスリン産生のオーバーシュートの結果である。
An [[oral glucose tolerance test]] (OGTT) may be normal or mildly abnormal in simple insulin resistance. Often, there are raised glucose levels in the early measurements, reflecting the loss of a postprandial peak (after the meal) in insulin production. Extension of the testing (for several more hours) may reveal a [[hypoglycemia|hypoglycemic]] "dip," that is a result of an overshoot in insulin production after the failure of the physiologic postprandial insulin response.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===高インスリン血性食欲低下クランプ===
===Hyperinsulinemic euglycemic clamp===
インスリン抵抗性を調査し定量化するための[[gold standard (test)/ja|ゴールドスタンダード]]は「高インスリン血性優血クランプ」であり、[[hypoglycemia/ja|低血糖]]を起こすことなく[[insulin/ja|インスリン]]レベルの上昇を補うのに必要な[[glucose/ja|グルコース]]の量を測定することから、そう呼ばれている。[[glucose clamp technique/ja|グルコースクランプ法]]の一種である。この検査が臨床で行われることはほとんどないが、医学検査ではさまざまな医薬品の効果を評価する場合などに用いられる。グルコース注入速度は一般に糖尿病の文献ではGINF値と呼ばれている。
The [[gold standard (test)|gold standard]] for investigating and quantifying insulin resistance is the "hyperinsulinemic euglycemic clamp," so-called because it measures the amount of [[glucose]] necessary to compensate for an increased [[insulin]] level without causing [[hypoglycemia]]. It is a type of [[glucose clamp technique]]. The test is rarely performed in clinical care, but is used in medical research, for example, to assess the effects of different medications. The rate of glucose infusion commonly is referred to in diabetes literature as the GINF value.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
処置には約2時間かかる。[[peripheral vein/ja|末梢静脈]]から、1[[:en:minute|分]]あたり10~120mU/m<sup>2</sup>[[insulin/ja|インスリン]]を注入する。インスリンの[[intravenous/ja|注入]]を補うために、血糖値を5~5.5 mmol/Lに維持するために[[glucose/ja|ブドウ糖]]を20%注入する。ブドウ糖の注入速度は、5~10分ごとに[[blood sugar/ja|血糖値]]をチェックして決定する。
The procedure takes about two hours. Through a [[peripheral vein]], [[insulin]] is infused at 10–120 mU per m<sup>2</sup> per [[minute]]. In order to compensate for the insulin [[intravenous|infusion]], [[glucose]] 20% is infused to maintain blood sugar levels between 5 and 5.5&nbsp;mmol/L. The rate of glucose infusion is determined by checking the [[blood sugar]] levels every five to ten minutes.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
検査の最後の30分間のグルコース注入速度によって、インスリン感受性が決定される。高濃度(7.5 mg/分以上)が必要な場合、患者はインスリン感受性である。非常に低いレベル(4.0 mg/分以下)は、インスリン作用に対して抵抗性であることを示す。4.0~7.5 mg/minの間の値は確定的ではなく、インスリン抵抗性の初期徴候である "耐糖能異常 "を示唆する。
The rate of glucose infusion during the last thirty minutes of the test determines insulin sensitivity. If high levels (7.5&nbsp;mg/min or higher) are required, the patient is insulin-sensitive. Very low levels (4.0&nbsp;mg/min or lower) indicate that the body is resistant to insulin action. Levels between 4.0 and 7.5&nbsp;mg/min are not definitive, and suggest "impaired glucose tolerance," an early sign of insulin resistance.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
この基本的な技術は、グルコーストレーサーを使用することで大幅に向上する可能性がある。グルコースは安定原子または放射性原子で標識することができる。一般的に使用されるトレーサーは、3-<sup>3</sup>Hグルコース(放射性)、6,6<sup>2</sup>H-グルコース(安定)、1-<sup>13</sup>Cグルコース(安定)である。高インスリン血症期を開始する前に、3時間のトレーサー注入により、グルコース産生の基礎速度を決定することができる。クランプ中は、血漿中のトレーサー濃度から、全身のインスリン刺激によるグルコース代謝、および体内でのグルコース産生(すなわち内因性グルコース産生)を計算することができる。
This basic technique may be enhanced significantly by the use of glucose tracers. Glucose may be labeled with either stable or radioactive atoms. Commonly used tracers are 3-<sup>3</sup>H glucose (radioactive), 6,6 <sup>2</sup>H-glucose (stable) and 1-<sup>13</sup>C Glucose (stable). Prior to beginning the hyperinsulinemic period, a 3h tracer infusion enables one to determine the basal rate of glucose production. During the clamp, the plasma tracer concentrations enable the calculation of whole-body insulin-stimulated glucose metabolism, as well as the production of glucose by the body (i.e., endogenous glucose production).
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===修正インスリン抑制試験===
===Modified insulin suppression test===
インスリン抵抗性のもう1つの指標は、スタンフォード大学の[[:en:Gerald Reaven|Gerald Reaven]]によって開発された修正インスリン抑制試験である。このテストは、操作者に依存する誤差が少なく、優血クランプとよく相関する。この検査は、メタボリックシンドロームに関する多くの研究を進めるために用いられてきた。
Another measure of insulin resistance is the modified insulin suppression test developed by [[Gerald Reaven]] at Stanford University. The test correlates well with the euglycemic clamp, with less operator-dependent error. This test has been used to advance the large body of research relating to the metabolic syndrome.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
患者にはまず、初期ボーラスとして25μgの[[octreotide/ja|オクトレオチド]](サンドスタチン)を5mLの生理食塩水で3~5分かけて点滴静注し、その後、内因性インスリンとグルコースの分泌を抑制するために[[somatostatin/ja|ソマトスタチン]](0.27μg/m<sup>2</sup>/分)を持続静注する。次に、インスリンと20%ブドウ糖をそれぞれ32および267 mg/m<sup>2</sup>/分の速度で注入する。血糖値は、0分、30分、60分、90分、120分、そしてその後は10分ごとに、試験の最後の30分間にチェックされる。これらの最後の4つの値を平均して、定常状態血漿グルコースレベル(SSPG)を決定する。SSPGが150 mg/dLを超える被験者は、インスリン抵抗性とみなされる。
Patients initially receive 25 μg of [[octreotide]] (Sandostatin) in 5 mL of normal saline over 3 to 5 minutes via intravenous infusion (IV) as an initial bolus, and then, are infused continuously with an intravenous infusion of [[somatostatin]] (0.27 μg/m<sup>2</sup>/min) to suppress endogenous insulin and glucose secretion. Next, insulin and 20% glucose are infused at rates of 32 and 267&nbsp;mg/m<sup>2</sup>/min, respectively. Blood glucose is checked at zero, 30, 60, 90, and 120 minutes, and thereafter, every 10 minutes for the last half-hour of the test. These last four values are averaged to determine the steady-state plasma glucose level (SSPG). Subjects with an SSPG greater than 150&nbsp;mg/dL are considered to be insulin-resistant.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===代替法===
===Alternatives===
クランプ "法の複雑な性質(および患者によっては[[hypoglycemia/ja|低血糖]]の潜在的危険性)を考慮し、インスリン抵抗性の測定を簡略化するための代替法が模索されてきた。最初は[[homeostatic model assessment/ja|恒常性モデル評価]] (HOMA)であり、最近の方法としては[[定量的インスリン感受性チェック指標]](QUICKI)や[[SPINA-GR/ja|SPINA-GR]]がある。これらの計算マーカーはインスリン抵抗性を計算するためにすべて[[fasting/ja|空腹時]][[insulin/ja|インスリン]]値と[[glucose/ja|グルコース]]値を用いるが、いずれもクランプ試験の結果と妥当な相関がある。
Given the complicated nature of the "clamp" technique (and the potential dangers of [[hypoglycemia]] in some patients), alternatives have been sought to simplify the measurement of insulin resistance. The first was the [[homeostatic model assessment|Homeostatic Model Assessment]] (HOMA), and more recent methods include the [[Quantitative insulin sensitivity check index]] (QUICKI) and [[SPINA-GR]], a measure for insulin sensitivity. All of these calculated markers employ [[fasting]] [[insulin]] and [[glucose]] levels to calculate insulin resistance, and all correlate reasonably with the results of clamping studies.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==予防と管理==
==Prevention and management==
{{Anchor|Prevention and management}}
Maintaining a healthy body weight and being physically active can help reduce the risk of developing insulin resistance.
健康的な体重を維持し、身体を活発に動かすことは、インスリン抵抗性発症のリスクを軽減するのに役立つ。
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
インスリン抵抗性の主な治療は[[exercise/ja|運動]][[weight loss/ja|減量]]である。[[metformin/ja|メトホルミン]][[thiazolidinedione/ja|チアゾリジンジオン]]はともにインスリン感受性を改善する。メトホルミンは糖尿病前症および2型糖尿病に対して承認されており、インスリン抵抗性に対してより一般的に処方される医薬品の1つとなっている。
The primary treatment for insulin resistance is [[exercise]] and [[weight loss]]. Both [[metformin]] and [[thiazolidinedione]]s improve insulin sensitivity. Metformin is approved for prediabetes and type 2 diabetes and has become one of the more commonly prescribed medications for insulin resistance.
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''糖尿病予防プログラム''(DPP)は、運動と食事療法が2型糖尿病への進行リスクを減らすのに[[metformin/ja|メトホルミン]]の約2倍の効果があることを示した。しかし、DPP試験の参加者は、2.8年後に減量した体重の約40%を取り戻し、その結果、糖尿病発症率は生活習慣介入群でも対照群でも同程度となった。疫学的研究では、より高いレベルの身体活動(1日90分以上)は糖尿病のリスクを28%減少させる。
The ''Diabetes Prevention Program'' (DPP) showed that exercise and diet were nearly twice as effective as [[metformin]] at reducing the risk of progressing to type 2 diabetes. However, the participants in the DPP trial regained about 40% of the weight that they had lost at the end of 2.8 years, resulting in a similar incidence of diabetes development in both the lifestyle intervention and the control arms of the trial. In epidemiological studies, higher levels of physical activity (more than 90 minutes per day) reduce the risk of diabetes by 28%.
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さらに、肥満や過体重の小児や青年(19歳未満)では、身体トレーニングがインスリン抵抗性の効果的な拮抗薬となることも一般的に認められている。Marsonらが2016年に行ったシステマティックレビューとメタアナリシスの通り、有酸素運動は空腹時インスリン減少と関連しているが、レジスタンス運動と複合運動は関連していない。著者らは、この種のトレーニングは一般的に有酸素性トレーニングよりも研究が進んでいないため、レジスタンス運動や複合運動の重要性を軽視しないよう注意を促している。全体として、身体トレーニングは、インスリン抵抗性の進行を予防し、将来起こりうる代謝性疾患や心血管系疾患を予防するために、青年と成人の両方に用いることができる。
Furthermore, physical training has also generally been seen to be an effective antagonist of insulin resistance in obese or overweight children and adolescents (under the age of 19). As per the 2016 systematic review and meta-analysis conducted by Marson et al., aerobic exercise is associated with fasting insulin reduction; however, resistance and combined exercise are not. The authors caution against demeaning the importance of resistance and combined exercise, as this type of training is generally less researched than aerobic training. Overall, physical training can be used in both adolescents and adults to prevent the progression of insulin resistance and future possible metabolic and cardiovascular disease.
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高アミローストウモロコシ由来の[[resistant starch/ja|レジスタントスターチ]][[amylomaize/ja|アミロマイズ]]は、健康な人、インスリン抵抗性のある人、2型糖尿病患者において、インスリン抵抗性を低下させることが示されている。
[[Resistant starch]] from high-amylose corn, [[amylomaize]], has been shown to reduce insulin resistance in healthy individuals, in individuals with insulin resistance, and in individuals with type 2 diabetes.
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ある種の[[Polyunsaturated fat/ja|多価不飽和脂肪酸]][[omega-3/ja|オメガ3]])は、インスリン抵抗性から2型糖尿病への進行を緩やかにする可能性があるが、オメガ3脂肪酸にはインスリン抵抗性を逆転させる能力は限られているようであり、2型糖尿病が発症すると効果はなくなる。
Some types of [[Polyunsaturated fat|polyunsaturated fatty acids]] ([[omega-3]]) may moderate the progression of insulin resistance into type 2 diabetes, however, omega-3 fatty acids appear to have limited ability to reverse insulin resistance, and they cease to be efficacious once type 2 diabetes is established.
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==歴史==
==歴史==