糖尿病と高血糖のしくみ

糖尿病は、インスリンの作用不足により高血糖の状態が続く、代表的な生活習慣病の一つです。自覚症状がないことも多く、網膜症や神経障害、腎臓疾患などの合併症のほか、動脈硬化、心臓病や脳卒中の関連も指摘されています。

合併症はなぜ起こる？

これまで糖尿病を発症すると、生活習慣の改善やインスリンを投与して、合併症を起こさないよう血糖値を保つ治療が行われてきました。糖尿病の合併症にはさまざまな要因が関わっています。その一つとして、高血糖によって糖化反応が進み、酸化ストレスが増加することが関与すると考えられています。

核酸と糖尿病研究の可能性

核酸は、酸化ストレスや細胞機能との関係について研究が進められており、インスリン分泌との関連についても検討されています。また、核酸医薬の分野では、糖尿病を対象とした新たな治療法の開発に向けた研究も進められています。

マイクロRNAを用いた糖尿病研究

2016年に東北大学が発表した研究では、2種類のマイクロRNAを血液に投与することで、インスリンの分泌に関わる膵臓のβ細胞を増殖させ、高血糖の改善が報告されました。（図1）。この研究は、糖尿病治療への応用が期待されており、関連技術は2020年に特許※として登録されています。

※特許番号6799861 核酸分子
※※なお、本章で紹介した核酸医薬の研究は、食品に含まれる核酸とは異なる医療技術の研究です。食品としての核酸に、同様の作用や効果を示すことを意味するものではありません。

■ マイクロRNA投与後の血糖値の変化（図1）

骨髄移植マウスを用いた研究では、β細胞の再生メカニズムとして、細胞外小胞を介する2種類のマイクロRNA（miRNA-106bとmiRNA-222）の伝達が重要な役割を担っていることを発見しました。この2種類のマイクロRNAを糖尿病マウスに静脈注射したところ、β細胞の増殖やインスリン分泌の回復が認められ、高血糖の改善が報告されました。

※※※本研究はマウスモデルで行われた研究です。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-34 核酸の秘密』より

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代謝のカギをにぎる短鎖脂肪酸

「最近太りやすくなった」「血糖値が気になる」――そんな声の背景には、代謝の乱れがあります。短鎖脂肪酸はこの代謝のカギをにぎる存在として注目されています。

満腹ホルモンに働きかける

まず大きなポイントは、短鎖脂肪酸が腸内で分泌されるホルモンに働きかけることです。代表的なのがGLP-1やPYYといった“満腹ホルモン”。これらは食欲を自然に抑え、食べ過ぎを防ぎ、血糖値の急上昇をやわらげる役割を果たします。腸からのシグナルが脳や膵臓に届き、インスリンの分泌もスムーズになるため、糖のコントロールがしやすくなるのです。

太りにくい体質づくりを後押し

さらに、プロピオン酸は肝臓や脂肪組織に直接作用し、脂肪の合成を抑えます（DOI: 10.1136/gutjnl-2014-307913）。
その結果、内臓脂肪がたまりにくくなり、太りにくい体質づくりを後押ししてくれるのです。酢酸は全身のエネルギー利用を高め、代謝全体を効率良く回す働きがあります。

短鎖脂肪酸は多機能サポーター

こうした効果の積み重ねは、生活習慣病の予防に直結します。血糖値の乱高下が減ることで糖尿病のリスクが下がり、脂肪肝や高脂血症の改善にもつながる可能性があります。つまり短鎖脂肪酸は、体重管理から血糖コントロールまで、多方面に作用する“多機能サポーター”なのです。
「食べて腸を喜ばせる」ことが、最終的にあなた自身の代謝を助ける。これこそが短鎖脂肪酸の醍醐味なのです。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-13 腸内細菌がみんな元気に！短鎖脂肪酸を育てよう』より

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体調が変わると腸内環境はいつ、どう変わるのか

世界中の研究チームが協力し、妊娠中の女性や腸の病気を持つ人、糖尿病予備群の人など、さまざまな人の腸内環境を長期追跡するプロジェクトが進んできました。たとえば米国NIH主導の第2フェーズヒトマイクロバイオーム計画（Integrative Human Microbiome Project：iHMP/HMP2）では、対象者を約1年間フォローし、「体調が変わると腸内環境はいつ、どう変わるのか」を詳しく記録しました。
その結果、「どのような人に、どのような腸内バランスが多いのか」といった傾向が見えるようになってきました。

世界規模で進む腸内データ革命

同時に、腸内にどんな菌がどれくらいいるのかという“名簿作り”も、世界規模で進んでいます。代表的なのが統合ヒト腸内ゲノム（UHGG）で、20万以上の腸内細菌の「設計図」を集めた巨大データベースです（Almeida et al., Nat.Biotechnol. 2021）。これによって「同じ名前の菌でも、人によって性格や働きが違う」といった違いまで追えるようになりました。

腸内環境によるオーダーメイドの食事提案

こうしたデータを土台に、イスラエルの研究グループは、腸内環境や生活習慣などの情報から「同じものを食べても、人によって血糖値の上がり方が違う」ことを予測する仕組みを開発し、一人ひとりに合った食事で血糖値を抑えられることを示しました（Zeevi et al., Cell 2015）。こうした流れの先には、「あなたの腸内環境なら、この食べ方が合います」というオーダーメイドの食事提案が、より身近になる未来があります。

腸内細菌の研究と日々の食卓

すでに海外では、腸内環境を整えることで腸の感染症の再発を防ぐ、新しいタイプの治療も始まっています。米国では、難治性のクロストリジオイデス・ディフィシル感染症の再発予防薬として、便由来の製剤Rebyota（2022年承認）と経口カプセル製剤Vowst（2023年承認）が相次いでFDAに認可されました（FDA 2022–2023）。
腸内細菌の研究は、データの世界にとどまらず、すでに現実の医療と日々の食卓に踏み出しはじめています。

第2フェーズヒトマイクロバイオーム計画

初期データをもとに、多層的なデータ（細菌のDNA、RNA、代謝物、宿主側の免疫や遺伝子発現など）を「統合（Integrative）」して解析しました。

栄養書庫発行 : 「よくわかる健康サイエンス-15 そうだったのか！マイクロバイオーム」より

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余分なグルコースはグリコーゲンへ

私たちが食事から摂った糖質（グルコース）は、インスリンというホルモンによって全身の細胞に届けられ、エネルギー源になります。その際、余分なグルコースはグリコーゲンへ変換され血糖値を下げ、肝臓や筋肉に蓄えられます。

インスリンの働きが低下するインスリン抵抗性

しかし食べ過ぎや運動不足、ストレス等によって、インスリンの働きが低下する「インスリン抵抗性」になると、細胞がグルコースを受け取れずに血糖値が高いままとなり、血管が損傷されてⅡ型糖尿病などを発症します。このインスリンの働きにテストステロンが深く関わっています。

インスリン抵抗性が高まると

たとえば、前立腺がんを治療する「内分泌療法」はテストステロンなどの男性ホルモンの産生を抑制します。その結果、インスリン抵抗性が高まり、さらに肥満、脂質異常などによる糖尿病のリスクを引き寄せる可能性があります。

テストステロン補充療法による改善

一方、このインスリン抵抗性は、テストステロン補充療法によって改善することが分かりました。ドイツのHEUFELDER博士らの試験によると、メタボリックシンドロームを有するⅡ型糖尿病患者の皮膚に、52週間テストステロンを補充した結果、糖尿病の指標が改善したと報告しています（図1、図2、図3）。

インスリン抵抗性とテストステロンの関係

また、フィレンツェ大学のCorona教授らのメタ研究※1によれば、59もの研究におけるテストステロン補充療法患者において体重、腹囲、BMI、体脂肪量の減少、血糖値、インスリン抵抗性の改善が確認されており、テストステロン・レベルの向上が糖尿病の改善につながることが示されています※2。

※1 複数の研究結果を統合し、より高い見地から分析する手法や統計解析のこと
※2 Giovanni Corona, et al.　European Journal of Endocrinology (2016) 174, R99–R116

■テストステロン補充によるⅡ型糖尿病の改善（図1、図2、図3）

メタボリックシンドロームでⅡ型糖尿病を有する男性32人を2グループに分け、16 人は食事療法と運動療法のみを実施。残りはそれに加え1日1回皮膚にテストステロンジェル50mgを塗布する補充療法を行った。52週後、糖尿病の指標として血清テストステロン、糖化ヘモグロビン（HbA1c）、空腹時血漿グルコース、高密度リポタンパク質コレステロール、トリグリセリド濃度、および胴囲の値を比較した結果、テストステロン投与グループで大幅な改善が見られた。

糖化ヘモグロビン（HbA1c）値の推移（図1）

糖化ヘモグロビン（HbA1c）とテストステロンの変化（図2、図3）

7.0％未満（左）および6.5％未満（右）のHbA1c値を達成している患者の割合。
ピンク色＝食事療法と運動療法のみ
紫色＝食事療法と運動療法および経皮テストステロン投与

52 週間治療後の血清総テストステロンとフリーテストステロンの変化。
ピンク色＝食事療法と運動療法のみ
紫色＝食事療法と運動療法および経皮テストステロン投与

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-4 テストステロンの健康力』より

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2型糖尿病の予防にコーヒー

心臓疾患や失明など、重篤な症状に発展することもある「糖尿病」。日本人の 2,050万人以上が糖尿病または糖尿病の予備軍ともいわれます。
患者さんの9割以上がかかっているのが2型糖尿病。この2型糖尿病の予防に、コーヒーが効果的だという研究報告があります。

１日に7杯以上飲む人と2杯以下しか飲まない人では

オランダで約17,000人を対象に行われた調査では、1日に7杯以上コーヒーを飲む人の2型糖尿病の危険度は、1日 2杯以下しか飲まない人の2分の1という結果が出ています。フィンランドやスウェーデン、アメリカの調査でも、コーヒーが2型糖尿病の予防に効果があることが実証されています。

ポリフェノールの一種クロロゲン酸

また、日本の研究グループによる調査でも、コーヒーをよく飲む人は糖尿病リスクが低下するという結果が得られています。
効果を発揮していると考えられているのは、コーヒーに含まれるクロロゲン酸です。ポリフェノールの一種であるクロロゲン酸が、血糖値を抑制しているのです。

クロロゲン酸が血糖値を抑制

熊本県立大学の奥田拓道教授らによるラットを使った実験では、麦芽糖だけを与えたラットの血糖値の上昇に比べ、麦芽糖とコーヒー豆の抽出物を同時に与えたラットの血糖値が抑制されたということがわかったそうです。
この結果により、コーヒーにはインスリンの感受性を改善し、糖尿病の症状をやわらげる効果があるのではないかと期待されています。

■「 糖尿病が強く疑われる者／可能性を否定できない者」推計人数の推移（20 歳以上、男女計）

※平成24年のみ全国補正値

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-5 コーヒー豆の健康・美容力』より

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インスリンの働きが血糖を正常値に保っている

人間の血糖を正常値（70～110mg/dL）に保つのはインスリンの働きによります。血糖値は食後上昇し1～2 時間をピークに減少します。つまりインスリンの分泌は、食事を始めて1 時間程度のタイムラグがあるのです。これはもともと昔の人間が野生の食品をそのままか、十分に加熱調理しない状態で食べ、時間をかけて良く噛む必要があったため、血糖値の上昇もゆっくりで、それに合わせてインスリンが分泌されて血糖を下げるように進化してきたのです。

昔とくらべて現在、血糖値の上がり方が急激なのは

しかし現在は食事前にいきなり甘いジュースを飲んだり、精製した食品を食べるため、血糖値の上がり方が昔とくらべて急激なのです。しかしインスリンの分泌速度は昔と変わらないため、食後に血糖値が急に上がりやすくなっています。

血糖値スパイクとは

食後、血糖が正常値から140mg/dLを超える高血糖になる状態を血糖値スパイクと呼びます（下図）。この血糖値の乱高下は血管に大きな負担をかけ、血管障害を促進します。血糖値スパイクは空腹時血糖値は正常なため、発見しにくいのですが、糖尿病の境界域として大いに注意すべきです。ゆっくり良く噛んで時間をかけて食べることは非常に重要です。

■食後の血糖値上昇による「血糖値スパイク」

実は人間には合っていない現在の食事の仕方

精製食品を食べる現代の食形態になってまだ100年にも満たず、ごく最近のことです。大昔から大きく変わらない人間のからだの仕組みに合わせて、実は人間には合っていない現在の食事の仕方をいかに適切にコントロールするかが生活習慣病、からだの糖化、酸化を防ぐ方法になるのです。

【point】 血糖値スパイクを起こしやすいタイプと症状

☞タイプ
糖尿病の家族歴あり、早食い、炭水化物ばかり食べる、運動不足、いつも満腹まで食べる
☞症状
食後に急激に眠くなる、イライラする、空腹時に高カロリーのものが猛烈に食べたくなる

上記のタイプ、症状に当てはまる人は専門医の受診を！

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-1 抗糖化ってなに？』より

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スリムアップ

米国ジョンズホプキンス大学のマーク・マットソン博士らの研究
（New England Journal of Medicine,2019）により、インターミッテントファスティング（16：8）の減量効果が証明※1されました。

体脂肪が減少しても筋肉量は変わらず

トレーニングを行っている34人の男性を対象に、8時間以内に食事を摂るグループ（13時/16時/20時）と、通常の食事時間を維持するグループに分け継続的に体組成を測定。8時間以内に食事を摂ったグループは、8週間で体脂肪が平均1.6kg減少したにも関わらず、筋肉量や筋力には有意な違いは見られませんでした。

新陳代謝を根本的に変える

さらに博士らは、インターミッテントファスティング（16：8）が新陳代謝を根本的に変え、体脂肪の燃焼を促進。さらに血糖値の安定やホルモンバランスの調整、細胞レベルで代謝が改善することをつきとめました。

カロリー制限と比較

食事をとらない時間をつくることで、その間に体が飢餓状態となり、エネルギー源になっている糖分を使い切ってしまいます。かわりに脂肪をエネルギー源として使い始めることで血糖値が安定、炎症反応が抑えられるなどの変化が現れるという仕組みです。さらに、これまでの研究から単純なカロリー制限よりも腹囲の脂肪を減らす効果が高いことが示されています。

※1 DOI:10.1056/NEJMra1905136掲載誌:New England Journal of Medicine (NEJM)

体脂肪減少は通常食の14倍

マーク・マットソン博士の研究グループは、平均年齢28～35歳、平均BMI（ボディマス指数）24～26、トレーニング中の男性34名を通常食と16時間絶食群にグループ分け、8週間の脂肪率を比較したところ、16時間絶食群の脂肪減少率は通常群の14倍に達した。

明らかな体重の軽減

イリノイ大学シカゴ校運動生理学・栄養学部ケルシー・ガベル博士らの研究によれば、16時間絶食をしたグループは普段通りの食生活のグループに比べ、明らかに体重減少が確認された。肥満気味の男女46名を2群に分けて12週間観察。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-9 あなたのカラダ、ドラマチックに変化 インターミッテントファスティング』より

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筋肉量は全体重の約40%

私たちの体は、約４００～６００個の筋肉で覆われており、筋肉量は全体重の約40%を占めています。筋肉の種類は大きく分けて骨格筋、平滑筋、心筋の3つ。健康寿命に大きく関わるのは、自分の意志で動かすことができる「骨格筋」です。骨格筋は、運動機能だけでなく、姿勢維持、体温調節、基礎代謝の維持、血糖値の調節など、多岐にわたる役割を担っています。

骨格筋の働き

歩く、走る、持ち上げるといった動作は、骨格筋の収縮によって実現します。複雑な動作も、複数の筋肉が協調して働くことで可能になります。 立っている、座っているといった姿勢を維持するのも骨格筋の働きです。姿勢を保つための筋肉が弱くなると、猫背になったり、バランスを崩しやすくなったりします。

体温維持に貢献

筋肉が活動する際に発生する熱は、体温維持に貢献します。寒い時には、筋肉を震わせることで熱を産生し、体温を維持しようとします。また、筋肉は安静時でもエネルギーを消費します。筋肉量が多いほど基礎代謝が高くなり、エネルギー消費量が増え、太りにくい体質になります。

血糖値の調整

そして、筋肉は糖をエネルギー源として利用するため、血糖値の調整にも関与していす。筋肉が糖を取り込むことで、食後の血糖値の上昇を抑えることができます。

加齢による筋肉の減少

筋肉量の変化は、成長や加齢の影響を大きく受けます。幼児期から思春期にかけて筋肉は順調に発達し、成人期にピークを迎えます。ただし、30歳頃から少しずつ減少し始め、加齢とともに筋肉量の減少速度は加速します。特に70歳以降は筋肉の減少が加速、動作の低下や転倒リスクが考えられます。

『最高の健康生活 5つの新常識』より

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糖尿病とは

糖尿病は、ブドウ糖のコントロールをしているインスリンというホルモンが不足したり、十分に作用することができずに、血液中のブドウ糖濃度が高くなる、すなわち血糖値の高い状態が慢性的に続く病気です。

糖尿病で最も怖いのは

症状として一般的に知られているのが、尿に糖が出る、頻尿になる、視力障害が起こる、体重が急激に減少するなどですが、糖尿病で最も怖いのは、全身のさまざまな臓器に悪影響を及ぼす合併症にあります。そして、糖尿病の三大合併症と呼ばれているのが神経障害、網膜症、腎症です。なかでも、腎症が進行し、末期腎不全になると、生命の維持に透析療法が欠かせなくなってしまいます。

合併症を予防する作用

糖尿病モデルマウスに「6-MSITC」を4週間摂取させたところ、腎機能障害の指標として用いられている尿中アルブミン量、クレアチニンクリアランスなどに、有意な低下が認められました。そのことから、「6-MSITC」には、糖尿病の合併症を予防する作用があることが明らかにされています。

■ わさび摂取が糖尿病モデルマウスの尿組成に与える影響

糖尿病モデルマウスに 6 -メチルスルフィニルヘキシルイソチオシアネート(6-MSITC)含有食を４週間摂取させたところ、腎機能障害の指標として用いられている尿中アルブミン量、クレアチニンクリアランスなどに、有意な低下が認められた。

値はすべて平均値±標準偏差した。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-9 わさびの健康・美容力』より

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※過去の記事を再編集しています

高血糖を防ぐために

高血糖を防ぐために気をつけたいことの第一はなんといっても食事です。そして、私たちは食事をすることで、生命維持に欠かすことのできない３大栄養素を摂取しています。

タンパク質と糖質と脂質

肉や魚介、卵、大豆、乳製品などから摂取するタンパク質はアミノ酸となり、筋肉をつくります。糖質（炭水化物）はご飯やパン、果物やお菓子などから摂取しています。食事で摂取した「炭水化物」は、体内でブドウ糖になり、日々活動するための燃料として、血液中に送られ、細胞内でエネルギーとして利用されます。植物性油、動物性油脂などから摂取する脂質は体内で脂肪として蓄えられ、各臓器で消費されます。

ブドウ糖を合成する経路（糖新生）を抑制し血糖値の上昇を防ぐ

しかし、脳細胞や赤血球にはほかの臓器と異なり、脂肪をエネルギー源として使うことができず、ブドウ糖しかエネルギーにできません。また、脂肪から糖を再合成することもできません。
そのため肝臓には血糖値低下時、アミノ酸などからブドウ糖を合成する働きがあります。これを糖新生といいます。この糖新生を抑制することで、血糖値の上昇を防ぐことができるのです。コタラヒムブツ（サラシア）には、糖新生抑制（反応に関わる酵素を阻害）する効果があります。

糖新生抑制とは？

食事の摂取

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-12 サラシアレティキュラータ コタラヒムブツの秘密』より

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