JP2002148267A - Method for detecting insufficient working of insulin - Google Patents

Method for detecting insufficient working of insulin

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple method for detecting insufficient working of insulin which imposes little burden upon a patient. SOLUTION: By this method, the insufficient working of insulin can be detected easily, by using the secular change of the measured concentration value of mannose in the blood of the patient.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、糖尿病や肥満に伴
う動脈硬化の病態を診断する上で必要とされるインスリ
ン作用不足の検出方法に関する。
The present invention relates to a method for detecting insufficient insulin action required for diagnosing arteriosclerosis associated with diabetes or obesity.

【0002】[0002]

【従来の技術】インスリンは、体内でのグルコース利用
を促進する唯一のホルモンであるが、このホルモンが不
足したり有効に作用しなくなった場合、血中のグルコー
ス濃度が異常に上昇して糖尿病となる。従って、尿糖
値、空腹時血糖値や糖負荷試験に伴う血糖値の変動パタ
ーン等の解析から、高血糖の状態を把握し、「インスリ
ン作用の不足」を間接的に判断して糖尿病を診断してき
た。
2. Description of the Related Art Insulin is the only hormone that promotes glucose utilization in the body, but when this hormone is deficient or no longer works effectively, the blood glucose level rises abnormally, causing diabetes. Become. Therefore, from the analysis of urinary glucose, fasting blood glucose, and fluctuation pattern of blood glucose due to glucose tolerance test, etc., the state of hyperglycemia is grasped, and diabetes is diagnosed by indirectly judging "insufficient insulin action". I've been.

【0003】このインスリン作用の不足は、膵臓からの
「インスリン分泌の絶対量の低下」のみならず、「イン
スリン抵抗性」によるグルコース利用効率の低下とも関
係している。例えば、肥満に伴う軽度の高血糖(IG
T)では、インスリンに対する感受性が低下し、結果的
に、インスリンの過剰分泌が起こる。この高インスリン
血症が、肥満に伴う動脈硬化の重要な要因になっている
ものと考えられている。このように、インスリン作用の
不足は、肥満や糖尿病と密接に関係している。
[0003] This lack of insulin action is associated not only with "decrease in the absolute amount of insulin secretion" from the pancreas but also with a decrease in glucose utilization efficiency due to "insulin resistance". For example, mild hyperglycemia associated with obesity (IG
In T), the sensitivity to insulin is reduced, resulting in hypersecretion of insulin. This hyperinsulinemia is considered to be an important factor in arteriosclerosis associated with obesity. Thus, the lack of insulin action is closely related to obesity and diabetes.

【0004】これまでのインスリン作用不足の検出方法
は、簡便には、空腹時の血糖値、グルコース経口負荷後
の血糖値やその経時変化を解析して行なわれている。ま
た、さらに厳密には、インスリンの分泌量と、インスリ
ンに対する感受性の低下(インスリン抵抗性)を把握す
るため、空腹時の血糖値と血中インスリン値の両方を測
定して両者の関係(HOMA指数)を解析する方法等が
行なわれている。もっとも厳密には、グルコースやイン
スリンを静注負荷し、血糖値と血中インスリン値の動的
な関係を解析することで行なわれている。
[0004] Conventional methods for detecting insufficient insulin action have been performed simply by analyzing the fasting blood glucose level, the blood glucose level after oral glucose loading, and changes over time. More strictly, in order to ascertain the amount of insulin secretion and the decrease in sensitivity to insulin (insulin resistance), both the fasting blood glucose level and the blood insulin level are measured to determine the relationship between the two (the HOMA index). ) Is analyzed. Most strictly, glucose and insulin are loaded intravenously, and the dynamic relationship between the blood glucose level and the blood insulin level is analyzed.

【0005】一方、マンノース濃度測定の臨床的意義に
ついては、(1)血糖値とマンノース濃度は相関する(J.
Clin. Endocrinol. Metab., 62, p984-989 (1986)、Sca
nd.J. Clin. Lab. Invest., 59, p607-612 (1999))、
(2)マンノース/グルコース濃度比が、インスリン非依
存型糖尿病(Clin. Chim. Acta, 251, p91-103 (199
6))、異脂肪血症、尿蛋白排泄の亢進やBMI(Body M
ass Index:肥満度指数)上昇(Scand. J. Clin. Lab.
Invest., 59, p607-612 (1999))で増加するとの報告が
ある。
On the other hand, regarding the clinical significance of the measurement of mannose concentration, (1) blood sugar level and mannose concentration are correlated (J.
Clin. Endocrinol. Metab., 62, p984-989 (1986), Sca
nd.J. Clin. Lab. Invest., 59, p607-612 (1999)),
(2) When the mannose / glucose concentration ratio is non-insulin-dependent diabetes (Clin. Chim. Acta, 251, p91-103 (199
6)), dyslipidemia, increased urinary protein excretion and BMI (Body M
ass Index (Body Mass Index) increased (Scand. J. Clin. Lab.
Invest., 59, p607-612 (1999)).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、血糖値
のみを用いるインスリン作用不足の検出方法では、組織
でのグルコースの消費によって血糖値が大きく変動する
という問題点があった。また、血中インスリン値と血糖
値を組み合わせるインスリン作用不足の検出方法は、よ
り厳密ではあるが、インスリン負荷による患者負担が大
きいという問題点があった。たとえ、空腹時採血だけの
簡便法であったとしても、免疫学的にインスリンを測定
することは、生化学的測定法よりもコストが高いという
問題点もあった。また、これまでのマンノース値の一点
測定では、これまでの検査法を超える臨床的な有用性を
認めることができなかった。
However, the method for detecting insufficient insulin action using only the blood glucose level has a problem that the blood glucose level fluctuates greatly due to the consumption of glucose in the tissue. In addition, the method of detecting insufficient insulin action by combining the blood insulin level and the blood glucose level is more rigorous, but has a problem that the burden on the patient due to the insulin load is large. Even if it is a simple method using only fasting blood sampling, there is also a problem that measuring the insulin immunologically is more expensive than the biochemical measuring method. In addition, the single-point measurement of the mannose value to date could not show any clinical usefulness exceeding the conventional test method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
ような問題点を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、イ
ンスリンに反応して血中マンノース値が低下することを
見出し、その結果、インスリン作用を簡便に把握できる
ことに基づき本発明に至ったものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that blood mannose levels decrease in response to insulin. As a result, the present invention has been accomplished based on the fact that the insulin action can be easily grasped.

【0008】即ち、本発明は、 (1)血中マンノース濃度の測定値の経時変化を用いる
ことを特徴とするインスリン作用不足の検出方法 (2)インスリン作用不足がグルコース放出の抑制の低
下に起因するインスリン作用不足である上記(1)記載
の検出方法 (3)グルコース負荷時における血中マンノース濃度の
測定値の経時変化を用いる上記(1)または(2)に記
載の検出方法 (4)インスリン作用不足を検出するための血中マンノ
ース濃度の経時測定値の使用 に関する。
That is, the present invention provides: (1) a method for detecting insufficient insulin action, which comprises using a time-dependent change in the measured value of blood mannose concentration; (2) insufficient insulin action is caused by a decrease in suppression of glucose release. (3) The detection method according to (1) or (2), wherein a time-dependent change in the measured value of the blood mannose concentration during a glucose load is used. (4) Insulin The use of blood mannose concentrations over time to detect deficits.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、インスリン作用不足の検出において、血中マ
ンノース濃度の測定値の経時変化を用いることを特徴と
する方法であり、更に、グルコース負荷時の血中マンノ
ース濃度の測定値の経時変化を用いる方法である。本発
明で使用する血中マンノース濃度の測定方法は、臨床的
に意味のある精度で測定できる方法であれば何であって
も良く、特に限定されない。例えば、ガスクロマトグラ
フ法(Pflugers Arch., 420, p367-375 (1992)、Biol.
Mass Spectrom., 23, p590-595 (1994))や液体クロマ
トグラフ法(Am. J. Clin. Pathol., 53, p793-802 (19
70))や最近臨床検査の現場で用いられている汎用の生
化学分析装置で測定する方法(特開平11−26689
6号公報)が挙げられるが、臨床現場でのルーチン測定
に適した生化学的分析法が好ましい。本発明におけるイ
ンスリン作用とは、前記したように、インスリンによる
血中グルコース濃度の低下を意味し、インスリンの分泌
量(血中濃度)及びインスリンの効き具合(=グルコー
スの利用効率)を反映するものである。グルコースの利
用効率の低下は、インスリン抵抗性と言われるものであ
るが、これはさらに、筋肉や脂肪組織等の末梢組織にお
ける糖利用の低下と、肝臓や腎臓でのグルコース放出の
抑制の低下の両面によって説明されるものである。後記
するように、肝臓におけるグリコーゲンの分解によりグ
ルコース放出が促進され、その際にグルコースと共にマ
ンノースが放出される。インスリンによる肝臓でのグル
コース放出の抑制作用は知られているので、血中マンノ
ースの測定値の経時変化はインスリン抵抗性の原因が糖
利用の低下か、グルコース放出の抑制の低下かの検査を
可能とする。この肝臓等の臓器におけるインスリン作用
不足の検査法も本願発明に含まれる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention is a method characterized by using a time-dependent change in the measured value of blood mannose concentration in the detection of insulin action deficiency, further using a time-dependent change in the measured value of blood mannose concentration during glucose loading. Is the way. The method for measuring blood mannose concentration used in the present invention may be any method that can be measured with clinically significant accuracy, and is not particularly limited. For example, gas chromatography (Pflugers Arch., 420, p367-375 (1992), Biol.
Mass Spectrom., 23, p590-595 (1994)) and liquid chromatography (Am. J. Clin. Pathol., 53, p793-802 (19)
70)) and a method of measuring with a general-purpose biochemical analyzer recently used in clinical examination sites (Japanese Patent Laid-Open No. 11-26689).
No. 6), but a biochemical analysis method suitable for routine measurement at a clinical site is preferable. As described above, the insulin action in the present invention means a decrease in blood glucose concentration due to insulin, and reflects insulin secretion (blood concentration) and insulin effectiveness (= glucose utilization efficiency). It is. Decreased glucose utilization efficiency is referred to as insulin resistance, which further reduces glucose utilization in peripheral tissues such as muscle and adipose tissue and decreases suppression of glucose release in liver and kidney. It is explained by both sides. As described later, glucose release is promoted by the degradation of glycogen in the liver, and mannose is released together with glucose. Since the inhibitory effect of insulin on hepatic glucose release is known, changes over time in blood mannose measurements can be used to test whether insulin resistance is due to reduced glucose utilization or reduced glucose release. And The method of testing for insufficient insulin action in organs such as the liver is also included in the present invention.

【0010】本発明に使用される血液は、全血、血漿ま
たは血清であるが、血漿または血清が好ましい。本発明
における血中マンノース濃度の測定は、血中インスリン
濃度の変動が予想される場面で測定するのが好ましい。
例えば、空腹時におけるグルコース負荷試験前後、日常
生活における食事の前後、インスリンの変動を来すよう
な薬剤の負荷前後、運動負荷前後、就眠前後等における
血中濃度及びその変化を測定し、糖尿病や肥満によるイ
ンスリン抵抗性患者の診断や、より詳細な病態の把握に
都合の良い方法で解析すれば良い。
[0010] The blood used in the present invention is whole blood, plasma or serum, preferably plasma or serum. The measurement of blood mannose concentration in the present invention is preferably performed in a situation where a change in blood insulin concentration is expected.
For example, before and after a glucose tolerance test on an empty stomach, before and after a meal in daily life, before and after a drug load that causes insulin fluctuation, before and after exercise load, and before and after falling asleep, blood levels and changes thereof are measured, and diabetes and The analysis may be performed by a method convenient for diagnosing an insulin-resistant patient due to obesity and for grasping a more detailed condition.

【0011】本発明におけるグルコース負荷とは、効率
良く負荷できる方法であれば何であっても良く、特に制
限されない。日常の食事による負荷試験、糖尿病の診断
法として多用されているグルコースやマルトース等の経
口負荷試験(OGTT)、静注によるグルコースの負荷
試験等があるが、好ましくはOGTTであり、OGTT
による糖尿病検査と同時に行なうことも可能である。
[0011] The glucose load in the present invention may be any method as long as it can load efficiently, and is not particularly limited. There are a load test by daily meal, an oral load test (OGTT) of glucose and maltose, etc., which are frequently used as a diagnostic method of diabetes, a glucose load test by intravenous injection, and the like, but preferably OGTT, and OGTT.
Can be performed simultaneously with the diabetes test.

【0012】更に、グルコース負荷における血中マンノ
ース濃度の測定は、グルコースに反応してインスリンが
分泌され、この分泌されたインスリンによってマンノー
スが変動すると考えられるから、例えば、OGTTの場
合、血糖値がピークに達する時間の近傍から、さらに遅
れた時点で測定するのが適切である。後記するように正
常ラットでのグルコース負荷試験におけるマンノース濃
度の最小値は20分後であるが、ヒト(健常者)ではグ
ルコース負荷後から徐々に低下して行き120分後に最
小値(グルコース負荷前の値の50〜80%程度)に達
した。マンノース値の変動を解析するための至適観測点
は、動物の種差によって変化する。ヒトの場合、好まし
くは負荷後10分から3時間、さらに好ましくは負荷後
30分から2時間での測定が良い。
Furthermore, the measurement of blood mannose concentration in a glucose load is based on the fact that insulin is secreted in response to glucose, and mannose is considered to fluctuate due to the secreted insulin. It is appropriate to perform the measurement at a later point in time from the vicinity of the time to reach. As will be described later, the minimum value of the mannose concentration in the glucose tolerance test in normal rats is 20 minutes later, but in humans (healthy subjects), it gradually decreases after glucose loading and goes to the minimum value 120 minutes after glucose loading (before glucose loading). (About 50 to 80% of the value of the above). The optimal observation point for analyzing the variation of the mannose value varies depending on the species difference of the animal. In the case of humans, the measurement is preferably performed 10 minutes to 3 hours after loading, more preferably 30 minutes to 2 hours after loading.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、実験例及び実施例により本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to Experimental Examples and Examples, but the present invention is not limited to these.

【0014】実施例1 インスリン負荷試験 カニュレーション 正常ラットとしてWistar系ラット(♂、240〜270
g、日本クレア)に、無麻酔下、無拘束でストレスをか
けずに、同一個体から連続採血するため、右心房にカニ
ューレを留置する手術を施行した。具体的には、ネンブ
タール麻酔下に、ラットを保定台に背位に保定し、右側
頚静脈上部の周辺を剃毛し、頚静脈が拍動している部分
の皮膚を切開した。結合組織を、鉗子を用いて鈍性剥離
し、頚静脈を露出させ、頚静脈の吻側及び尾側に縫合糸
(2号)をかけ、吻側の糸を固く結んだ。尾側の糸は緩
くかけたままにしておいた。クリップで心臓側からの血
流を止め、ウェッケル剪刀で血管に小さな切れ目を入
れ、ヘパリン10U/mL添加生理食塩水(ヘパリン加
生食)で満たされたカニューレを挿入した。あらかじめ
カニューレのストッパーに掛けておいた糸で胸筋を縫
い、カニューレを固定した。さらに、頚部背側の皮膚を
小さく切開し、切れ目より鉗子を挿入してカニューレを
引き出し、カニューレケース本体の中央の穴に通した。
ケースを縫合糸(4号)により背側皮膚に固定した。カ
ニューレ内に血液が残らないようにヘパリン加生食を適
量注入し、充填液をカニューレ内部に詰めた後、先端を
結んで栓をし、ケースに収納した。
Example 1 Insulin tolerance test Cannulation Wistar rats (♂, 240-270) as normal rats
g, Clea Japan) under anesthesia, an operation was performed in which a cannula was placed in the right atrium in order to continuously collect blood from the same individual without stress. Specifically, under Nembutal anesthesia, the rat was held in a dorsal position on a holding table, the periphery of the upper part of the right jugular vein was shaved, and the skin where the jugular vein was beating was incised. The connective tissue was bluntly dissected using forceps to expose the jugular vein, and a suture (No. 2) was applied to the rostral and caudal sides of the jugular vein, and the rostral thread was tightly tied. The tail thread was left loose. The blood flow from the heart side was stopped with a clip, a small cut was made in the blood vessel with a Wecker scissor, and a cannula filled with a physiological saline solution containing 10 U / mL of heparin (heparin supplemented diet) was inserted. The pectoral muscle was sewn with the thread previously hung on the stopper of the cannula, and the cannula was fixed. Further, a small incision was made on the skin on the back of the neck, forceps were inserted through the cut, the cannula was pulled out, and passed through the center hole of the cannula case body.
The case was secured to the dorsal skin with sutures (No. 4). An appropriate amount of a heparinized diet was injected so that blood did not remain in the cannula, and the filling solution was filled in the cannula.

【0015】投与及び採血 カニューレから0.25U/mLのインスリンを投与
し、投与の5分前、投与直前、投与後5、10、20、
30、45、60分と合計8回にわたってカニューレか
ら80μLづつ採血した。
Administration and blood collection 0.25 U / mL insulin was administered from the cannula, 5 minutes before administration, immediately before administration, and 5, 10, 20, and 20 minutes after administration.
80 μL of blood was collected from the cannula for a total of 8 times at 30, 45, and 60 minutes.

【0016】血糖測定 採血した全血20μLを用い、アントセンスII(バイエ
ル・三共)により血糖値を測定した。
Blood Glucose Measurement Using 20 μL of the collected blood, the blood glucose level was measured by Antosense II (Bayer Sankyo).

【0017】マンノースの測定 採血した全血50μLにヘパリン加生食50μLを加
え、7,500×gで15分間遠心分離し、その上清液
70μLに、1.5M過塩素酸10μLを加えて、氷冷
下で10分間放置後、7,500×gで15分間遠心分
離して除蛋白した。この上清液中のマンノース濃度を、
糖分析用のカラムをセットした液体クロマトグラフィー
分析装置(HPLC)を用い、下記の条件で定量した。
Measurement of Mannose To 50 μL of the collected whole blood, 50 μL of heparinized diet was added, and the mixture was centrifuged at 7,500 × g for 15 minutes. To 70 μL of the supernatant, 10 μL of 1.5 M perchloric acid was added. After standing for 10 minutes under cooling, the protein was removed by centrifugation at 7,500 × g for 15 minutes. The concentration of mannose in the supernatant was
Using a liquid chromatography analyzer (HPLC) in which a column for sugar analysis was set, quantification was performed under the following conditions.

【0018】HPLCの条件 カラム:Finepak gel SA-121 カラム温度:80℃ カラム流速:0.5mL/分 移動相:緩衝液A(0.25Mホウ酸溶液)、緩衝液B
(0.60Mホウ酸溶液) 移動相組成:A/B=8/2(0分)→6/4(17
分)直線勾配 反応試薬:100mMホウ酸、50mMグアニジン塩酸
塩及び0.5mM過ヨウ素酸ナトリウムを含む20%ア
セトニトリル水溶液 反応温度:160℃ 試薬流速:0.5mL/分 蛍光検出:励起波長310nm、検出波長415nm
HPLC conditions Column: Finepak gel SA-121 Column temperature: 80 ° C. Column flow rate: 0.5 mL / min Mobile phase: Buffer A (0.25 M boric acid solution), Buffer B
(0.60 M boric acid solution) Mobile phase composition: A / B = 8/2 (0 min) → 6/4 (17
Min) Linear gradient Reaction reagent: 20% acetonitrile aqueous solution containing 100 mM boric acid, 50 mM guanidine hydrochloride and 0.5 mM sodium periodate Reaction temperature: 160 ° C. Reagent flow rate: 0.5 mL / min Fluorescence detection: excitation wavelength 310 nm, detection Wavelength 415nm

【0019】実験結果 これらの結果を、図1と表1に示した。これより、イン
スリンに応答し、血中マンノースが低下していると考え
られた。
Experimental Results The results are shown in FIG. 1 and Table 1. This suggests that blood mannose was reduced in response to insulin.

【0020】 表1.インリン負荷時の血中マンノース値の変動(μM) 負荷前 負荷後 低下量 (0分) (20分) (負荷前−負荷後) 正常ラット 99.9 67.8 32.1Table 1. Fluctuation in blood mannose level during inulin loading (μM) Before loading After loading Decrease (0 min) (20 min) (pre-loading-post-loading) Normal rats 99.9 67.8 32.1

【0021】実施例2 グルコース負荷試験 実施例1のインスリンに代えて、50%グルコース溶液
1mLを正常のWistar系ラット及び2型糖尿病モデルで
あるGKラット(♂、180〜200g、日本クレア)
に負荷し、同様の試験を行った。これらの結果を、図2
(正常Wistar系ラット)と図3(糖尿病GKラット)に
示した。両者とも、血糖値は5分後にピークとなった
が、マンノース値はこれより約20分遅れて、20〜3
0分後に最低値に達した。正常ラットのインスリンの分
泌は、通常、グルコースとほぼパラレルになることか
ら、インスリン分泌に要する時間分だけ、5〜10分程
インスリン負荷時よりも遅れる傾向を示した。さらに、
正常ラットと糖尿病ラットの血中マンノース濃度の変化
を比較するため、マンノース濃度がほぼ最小に達した時
点の、グルコース負荷後20分におけるマンノース値の
低下量及び負荷前値に対する低下量の割合(%)を求め
表2に示した。糖尿病ラットのマンノース値の低下量及
び負荷前値に対する低下量の割合(%)は、それぞれ正
常ラットの約1/3及び1/4と、著しく低下してい
た。このことは、糖尿病ラットにおけるインスリン作用
の不足を反映していると考えられる。
Example 2 Glucose Tolerance Test In place of the insulin of Example 1, 1 mL of a 50% glucose solution was replaced with a normal Wistar rat and a GK rat as a type 2 diabetes model (♂, 180 to 200 g, CLEA Japan).
, And the same test was performed. These results are shown in FIG.
(Normal Wistar rats) and FIG. 3 (diabetic GK rats). In both cases, the blood glucose level peaked after 5 minutes, but the mannose value was about 20 minutes later, and was 20 to 3 minutes.
The lowest value was reached after 0 minutes. Normally, insulin secretion in normal rats is almost parallel to glucose, and thus tends to be delayed by 5 to 10 minutes from the time of insulin loading by the time required for insulin secretion. further,
In order to compare the changes in the blood mannose concentration between normal rats and diabetic rats, the amount of decrease in the mannose value at 20 minutes after glucose loading and the ratio of the decrease to the pre-loading value (% ) Are shown in Table 2. The ratio (%) of the decrease amount of the mannose value to the pre-load value in the diabetic rat was remarkably reduced to about 1/3 and 1/4 of the normal rat, respectively. This may reflect a lack of insulin action in diabetic rats.

【0022】 表2.糖負荷時の血中マンノース値の変動(μM) 負荷前 負荷後 低下量 負荷前値に対する (0分) (20分) 低下量の割合(%) 正常ラット 96.0 61.9 34.1 35.5 GKラット(糖尿病) 164.5 150.2 14.3 8.7Table 2. Fluctuations in blood mannose level during glucose loading (μM) Before loading After loading Reduction (0 min) (20 min) Percentage of reduction relative to pre-load (%) Normal rats 96.0 61.9 34.1 35.5 GK rats (diabetes) 164.5 150.2 14.3 8.7

【0023】実施例3 グルコース負荷試験2 カニュレーション 正常ラットとしてWistar系ラット(♂、7週齢、日本ク
レア)、及び、2型糖尿病モデルのGKラット(♂、9
週齢、日本クレア)に、実施例1と同様にしてカニュレ
ーションを行なった。
Example 3 Glucose Tolerance Test 2 Cannulation Wistar rats (♂, 7 weeks old, CLEA Japan) as normal rats and GK rats of type 2 diabetes model (の, 9)
(Kure Nihon, Japan) was cannulated in the same manner as in Example 1.

【0024】投与及び採血 カニューレから50%グルコース溶液1mL(2g/k
g)を投与し、投与直前(0分)、投与後2、5、7、
10、15、30分と、合計7回にわたって150μL
づつカニューレから採血した。
Administration and blood collection 1 mL of 50% glucose solution (2 g / k
g) immediately before administration (0 minutes), 2, 5, 7,
150 μL for 10, 15, 30 minutes and a total of 7 times
Blood was drawn from the cannula.

【0025】血糖測定 実施例1と同様にして測定した。 マンノース測定 採血した全血90μLにヘパリン10U/mL加生食9
0μLを加え、7,500×gで15分間遠心分離し
た。この上清液120μLに1.5M過塩素酸18.5
μLを加え、氷冷下で10分間放置後、7,500×g
で15分間遠心分離して除蛋白した。この上清液中のマ
ンノース濃度は、液体クロマトグラフィー分析装置(H
PLC)を用い、実施例1と同様の条件下で測定した。
Blood glucose measurement was measured in the same manner as in Example 1. Mannose measurement Heparin 10 U / mL fresh food 9 in 90 μL of collected whole blood 9
0 μL was added, and the mixture was centrifuged at 7,500 × g for 15 minutes. 1.5 μL of 1.5M perchloric acid was added to 120 μL of the supernatant.
Add 10 μL, leave under ice-cooling for 10 minutes,
For 15 minutes to remove proteins. The concentration of mannose in the supernatant was determined using a liquid chromatography analyzer (H
PLC) under the same conditions as in Example 1.

【0026】インスリン測定 全血を、7,500×gで10分間遠心分離後、その上
清液5μLを用い、ELISA法によるインスリン測定
キット(森永生化学研究所)で、インスリン濃度を測定
した。
Insulin Measurement Whole blood was centrifuged at 7,500 × g for 10 minutes, and 5 μL of the supernatant was used to measure the insulin concentration using an insulin measurement kit by ELISA (Morinaga Biochemical Laboratory).

【0027】これらの結果を、図4(正常Wistar系ラッ
ト)と図5(糖尿病GKラット)に示した。血糖値は、
両者とも2分後にはピークとなった。正常ラットでは、
血糖に反応して大量のインスリンが放出されたが、GK
ラットでは、インスリンは存在するが、極めてわずかし
か変化しなかった。これを反映し、正常ラットのマンノ
ース値は徐々に低下し、30分後には34μM低下し
た。一方、GKラットでは、僅かに1.7μM低下した
だけであった。インスリンとマンノースの関係をさらに
明確にするため、これらの数値を表3に纏めた。これら
の結果から、マンノース値は、血糖ではなく、インスリ
ンによって変動していることが明らかになった。
The results are shown in FIG. 4 (normal Wistar rats) and FIG. 5 (diabetic GK rats). Blood sugar level
Both peaked after 2 minutes. In normal rats,
A large amount of insulin was released in response to blood sugar.
In rats, insulin was present but changed very little. Reflecting this, the mannose value of the normal rat gradually decreased, and decreased by 34 μM after 30 minutes. On the other hand, in GK rats, the concentration was only slightly reduced by 1.7 μM. These values are summarized in Table 3 to further clarify the relationship between insulin and mannose. These results revealed that mannose levels fluctuated not with blood glucose but with insulin.

【0028】 表3.糖負荷時の血中のインスリン値とマンノース値の変動 インスリン値(pg/mL) マンノース値(μM) 負荷前 負荷後 負荷前 負荷後 低下量 (0分) (2分) (30分) (0分) (30分) 正常ラット 1310 11000 6200 91.2 57.2 34.0 GKラット 857 1760 1143 126.7 125.0 1.7Table 3. Fluctuations in blood insulin and mannose levels during glucose loading Insulin level (pg / mL) Mannose level (μM) Before loading After loading Before loading After loading Decrease (0 min) (2 min) (30 min) (0 Min) (30 min) Normal rat 1310 11000 6200 91.2 57.2 34.0 GK rat 857 1760 1143 126.7 125.0 1.7

【0029】実施例4 ヒトでのグルコース負荷試験 健常者を対象にして75g経口グルコース負荷試験(7
5gOGTT)を行ない、血漿中のグルコース濃度とマ
ンノース濃度の変化を追跡し、その結果を図6に示し
た。この図からも明らかなように、ヒトでのマンノース
値は、糖負荷後から徐々に低下して行き120分後には
最小値に達した。上記のようにラットでの最小値は20
分後であることから、マンノース値の変動を解析するた
めの至適観測点は、動物の種差によって変化することが
分かる。
Example 4 Glucose Tolerance Test in Humans A 75 g oral glucose tolerance test (7
5g OGTT) was performed to track changes in plasma glucose and mannose concentrations, and the results are shown in FIG. As is clear from this figure, the mannose value in humans gradually decreased after the sugar load and reached the minimum value after 120 minutes. As mentioned above, the minimum value in rats is 20
Since it is minutes later, it can be seen that the optimal observation point for analyzing the fluctuation of the mannose value changes depending on the species difference of the animal.

【0030】実施例5 ラット肝での灌流実験(肝から
のマンノース放出) ラット灌流肝の調製(Miller type) Wistar系ラット(♂、310〜400g、日本クレア)
を、ペントバルビタール麻酔下(0.1mL/100g
体重)で開腹し、灌流肝分離の手術を行なった。即ち、
門脈に、糸を2本(1本は肝動脈と一緒に、他の1本は
小腸側で、門脈のみ)緩くかけ、カニューレ(直径1.
1mm)を挿入後、小腸側の糸できつく固定し、333
U/mLに希釈したヘパリン0.6mLを注射筒で注入
した。灌流装置からの灌流液、ポンプ流速30mL/分
で、カニューレから肝に流入させ、直ちに腹腔大静脈を
右腎臓の下の位置で切断した。カニューレを肝臓側の糸
で縛り、固定すると同時に肝動脈を結紮した。この段階
で、肝臓内の血液はほとんど抜け、肝臓は淡黄色となっ
た。胸部を切開し、下行大静脈を切断した。右腎臓のす
ぐ上の位置で、腹腔大静脈を糸で結紮し、灌流液を門脈
側より流入させ、肝臓内を通過し下行大静脈から流出す
るようにした。最後に、肝臓を傷つけないように、他の
臓器から分離した。
Example 5 Perfusion experiment in rat liver (mannose release from liver) Preparation of rat perfused liver (Miller type) Wistar rat (♂, 310-400 g, CLEA Japan)
Under pentobarbital anesthesia (0.1 mL / 100 g)
(Body weight), and an operation for perfused liver separation was performed. That is,
Loosely thread two threads on the portal vein (one with the hepatic artery and the other on the small intestine, portal vein only) and a cannula (diameter 1.
1mm), and fix it tightly with the small intestinal thread.
0.6 mL of heparin diluted to U / mL was injected with a syringe. The perfusate from the perfusion device was pumped into the liver through the cannula at a pump flow rate of 30 mL / min, and the peritoneal vena cava was cut immediately below the right kidney. The cannula was tied with a thread on the liver side and fixed, and at the same time the hepatic artery was ligated. At this stage, the blood in the liver was almost completely removed, and the liver became pale yellow. The chest was opened and the descending vena cava was cut. Immediately above the right kidney, the peritoneal vena cava was ligated with a thread, and the perfusate was allowed to flow in from the portal vein side, pass through the liver, and flow out of the descending vena cava. Finally, it was separated from other organs without damaging the liver.

【0031】肝灌流及び薬物投与 あらかじめ、酸素95%、炭酸ガス5%の混合ガスでバ
ブリングした灌流液を、ペリスタポンプを用いて吸入
し、エアートラップで小気泡を除去した後、温水循環ヒ
ーターで瞬時に37℃に加温しながら、門脈のカニュー
レから肝臓内に送り込んだ。肝臓は、メッシュの上に置
き、湿度と温度を保つためにプラスチックのケースで覆
った。また、肝臓上部より、ライト(100W)を照射
し、37℃の恒温となるようにした。分離した肝臓に、
流速30mL/分で灌流液を送りながら、メッシュの上
に15分程静置した後、1分毎に6回、6分間、灌流液
の採取を行なった。この採取の始めから2分を取り終え
たところで灌流ラインのバルブを切り換え、0.2μg
/mL濃度のエピネフリンを加えて灌流液を流した。
Hepatic perfusion and drug administration A perfusate previously bubbled with a mixed gas of 95% oxygen and 5% carbon dioxide is inhaled using a peristaltic pump, and small bubbles are removed with an air trap. While being warmed to 37 ° C., into the liver via a portal cannula. The liver was placed on a mesh and covered with a plastic case to keep humidity and temperature. The upper part of the liver was irradiated with light (100 W) so that the temperature became constant at 37 ° C. In the separated liver,
The perfusate was allowed to stand on the mesh for about 15 minutes while sending the perfusate at a flow rate of 30 mL / min, and then the perfusate was collected six times every minute for 6 minutes. At the end of 2 minutes from the beginning of this collection, the valve of the perfusion line was switched to 0.2 μg
The perfusate was flushed with epinephrine at a concentration of / mL.

【0032】なお、灌流液は、5mMグルコース、11
8mM塩化ナトリウム、4.7mM塩化カリウム、2.
5mM塩化カルシウム、1.2mMリン酸2水素1カリ
ウム、1.2mM硫酸マグネシウム、24.2mM炭酸
水素ナトリウム(pH7.4)からなるグルコース添加
Krebs−Ringer液を用いた。
The perfusate was 5 mM glucose, 11
8 mM sodium chloride, 4.7 mM potassium chloride, 2.
A glucose-added Krebs-Ringer solution consisting of 5 mM calcium chloride, 1.2 mM monobasic dihydrogen phosphate, 1.2 mM magnesium sulfate, 24.2 mM sodium bicarbonate (pH 7.4) was used.

【0033】グルコース放出とマンノース放出の関係 採取した灌流液中のグルコースとマンノース濃度を測定
し、肝グルコース放出に伴う両者の動態を比較した結果
を図7に示した。エピネフリンは、肝でのグリコーゲン
分解を促進しグルコース放出を促進する薬物であるが、
エピネフリンを還流すると、グルコースの放出量とほぼ
平行してマンノースの放出量も促進された。このことか
ら血中のマンノース値の変動は、肝臓等の臓器からのグ
ルコース放出の状況を反映し、従ってインスリンによる
マンノース値の低下は、肝臓等の臓器からのグルコース
放出の低下を反映しているものと考えられる。
Relationship between Glucose Release and Mannose Release Glucose and mannose concentrations in the collected perfusate were measured, and the results of comparing the kinetics of both with the release of hepatic glucose are shown in FIG. Epinephrine is a drug that promotes glycogen breakdown in the liver and promotes glucose release,
Reflux of epinephrine also enhanced mannose release almost parallel to glucose release. From this, fluctuations in mannose levels in blood reflect the situation of glucose release from organs such as the liver, and therefore, a decrease in mannose levels due to insulin reflects a decrease in glucose release from organs such as the liver. It is considered something.

【発明の効果】血中マンノース値を測定してその経時的
な変動を解析することにより簡便にインスリン作用の不
足の程度を把握することができ、特にインスリンによる
肝臓等の臓器からのグルコース放出の抑制状況を把握で
き、例えば血糖関連マーカー等の他のマーカーと併用す
ることにより糖尿病や肥満に伴う疾患の病態、例えば糖
尿病におけるインスリン作用の不足がグルコース放出の
抑制能の低下、あるいは糖利用能の低下のいずれによる
か等のより詳細な判別が可能となること、及びインスリ
ンによる肝グルコース放出抑制の効果を知るためのマー
カーとなることが期待される。
As described above, the degree of insulin action deficiency can be easily ascertained by measuring the blood mannose level and analyzing the fluctuation over time, and particularly, the level of glucose release from organs such as the liver due to insulin. The state of inhibition can be grasped, for example, by using in combination with other markers such as a blood glucose-related marker, the disease state associated with diabetes or obesity, for example, insufficient insulin action in diabetes decreases the ability to inhibit glucose release, or decreases the ability to utilize glucose. It is expected that more detailed discrimination as to whether or not the decrease will be possible, and that it will be a marker for knowing the effect of insulin on suppressing hepatic glucose release.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】正常ラットに対するインスリン負荷試験の結果
を示す。
FIG. 1 shows the results of an insulin tolerance test on normal rats.

【図2】正常ラットに対するグルコース負荷試験の結果
を示す。
FIG. 2 shows the results of a glucose tolerance test on normal rats.

【図3】糖尿病ラットに対するグルコース負荷試験の結
果を示す。
FIG. 3 shows the results of a glucose tolerance test on diabetic rats.

【図4】インスリンの測定値を加えた正常ラットに対す
るグルコース負荷試験の結果を示す。
FIG. 4 shows the results of a glucose tolerance test on normal rats to which the measured values of insulin were added.

【図5】インスリンの測定値を加えた糖尿病ラットに対
するグルコース負荷試験の結果を示す。
FIG. 5 shows the results of a glucose tolerance test on diabetic rats to which the measured values of insulin were added.

【図6】健常者(ヒト)のグルコース負荷試験でのグル
コースとマンノースの動態
FIG. 6: Dynamics of glucose and mannose in a healthy person (human) in a glucose tolerance test

【図7】ラット灌流肝でのグルコースとマンノースの動
FIG. 7: Dynamics of glucose and mannose in rat perfused liver

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】血中マンノース濃度の測定値の経時変化を
用いることを特徴とするインスリン作用不足の検出方法
1. A method for detecting insulin action deficiency, comprising using a time-dependent change in a measured value of a blood mannose concentration.
【請求項2】インスリン作用不足がグルコース放出の抑
制の低下に起因するインスリン作用不足である請求項1
記載の検出方法
2. The insulin deficiency is an insulin deficiency caused by a decrease in suppression of glucose release.
The detection method described
【請求項3】グルコース負荷時における血中マンノース
濃度の測定値の経時変化を用いる請求項1または2に記
載の検出方法
3. The detection method according to claim 1, wherein a time-dependent change in the measured value of blood mannose concentration during glucose load is used.
【請求項4】インスリン作用不足を検出するための血中
マンノース濃度の経時測定値の使用
4. Use of time-dependent measurements of blood mannose concentration to detect insulin deficiency.
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