雑誌に掲載された最近のレビューでは 細胞の代謝研究者らは、糖尿病における骨格筋再生障害のメカニズムを解明し、治療法を評価し、研究のギャップと将来の方向性を特定した。
勉強： 糖尿病における骨格筋再生障害：細胞および分子メカニズムから新規治療法まで。 画像クレジット: Crevis / Shutterstock
背景
増大する公衆衛生問題である糖尿病は、広範な研究と医療努力にもかかわらず、急増し続けています。 タイプに関係なく、さまざまな形態の糖尿病性ミオパチーを引き起こし、骨格筋量と機能の低下を引き起こします。 この低下は肥満や高血糖を悪化させるだけでなく、運動、エネルギー代謝、グルコース調節にも影響を及ぼし、筋肉の構造と機能をさらに悪化させます。 さらに、糖尿病は筋肉の再生を損ない、線維化を促進し筋線維の回復を妨げることにより、虚血や足潰瘍などの状態を悪化させる可能性があります。 糖尿病における筋再生障害の根底にある複雑なメカニズムをよりよく理解し、標的を絞った介入を開発するには、さらなる研究が必要です。
糖尿病における骨格筋の異常
糖尿病は、肥満、高血圧、脂質異常症などの併存疾患と並んで、骨格筋の構造、機能、代謝に大きな影響を与えます。 糖尿病の複雑な性質により、効果的な治療標的の特定が困難になります。 他の要因としては、加齢、運動不足、栄養不足などが挙げられます。 糖尿病患者で観察される主な異常には、筋肉量と筋力の低下、異常な脂質沈着、線維萎縮、マイオカイン分泌の変化などが含まれ、機能的能力と生活の質の低下に寄与します。
糖尿病は筋肉の変性を引き起こすだけでなく、筋肉の再生能力を損ない、虚血や足潰瘍などの傷害を複雑にします。 過剰な線維化と筋線維成熟の遅延によって示されるように、筋幹細胞 (MuSC) と非 MuSC の両方が関与する再生プロセスが妨げられています。
糖尿病における骨格筋の再生 糖尿病とそれに関連する肥満や高血糖などの合併症は、複数の細胞集団（MuSC、好中球、マクロファージ、 T細胞FAPおよびマスト細胞）は、筋肉の再生（すなわち、変性と炎症、再生、成熟と機能回復）のプロセスにおいて重要な役割を果たします。
変性と炎症
筋肉の損傷は壊死と炎症を引き起こし、繊維の破壊と血清へのタンパク質の漏出を特徴とします。 このプロセスは組織修復に不可欠であり、好中球やマクロファージなどの免疫細胞を引き込みます。 糖尿病はこの変性をさらに悪化させ、損傷を増幅させ、再生を妨げ、筋肉の回復に対する代謝の影響を浮き彫りにします。
再生プロセス
糖尿病は筋肉の再生プロセスに悪影響を及ぼし、特に MuSC の活性化、増殖、分化と線維脂肪生成前駆細胞 (FAP) の役割に影響を与えます。 メトホルミンのような治療法は、FAP 活性を変化させる可能性があるため、ある程度の希望をもたらします。 しかし、糖尿病モデルにおける再生の遅れは、糖尿病が筋肉修復機構をどのように混乱させるかについてより深い洞察を早急に得る必要があることを強調しています。
筋肉の回復における課題
効率的な筋肉の再生には、新しい筋線維の形成だけでなく、細胞外マトリックス、血管網、および神経支配の再構成も必要です。 糖尿病と肥満はこのプロセスを複雑にし、機能回復の遅れ、コラーゲン蓄積の増加、神経筋接合部の適応障害を示します。
糖尿病が筋繊維とインスリンシグナル伝達に与える影響
糖尿病により、筋線維の組成が II 型線維に偏り、損傷を受けやすく、再生が損なわれやすくなります。 インスリン抵抗性は筋細胞の成長経路を混乱させますが、高インスリン血症や脂肪毒性はオートファジーやタンパク質代謝などの重要な回復プロセスを阻害します。 これらの変化は、線維型移行を標的にし、インスリンシグナル伝達を改善することで、糖尿病における筋肉の再生を促進できる可能性があることを示唆しています。
筋肉再生シグナル伝達における糖尿病の課題
糖尿病は、炎症誘発性サイトカインと酸化ストレスの上昇を引き起こし、成長経路を阻害しタンパク質の分解を促進することで筋肉の修復を妨害します。 同時に、ミオスタチンレベルの上昇と NOTCH および WNT シグナル伝達の変化により、筋細胞の増殖と分化が損なわれます。 さらに、アデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ（AMPK）シグナル伝達経路の障害により、MuSCの機能と再生がさらに妨げられ、糖尿病の筋肉修復における複雑な課題が浮き彫りになっています。
筋肉の再生に対する糖尿病と併存症の影響を解明する
糖尿病は筋肉の再生を著しく阻害しますが、糖尿病自体が原因であるのか、それとも肥満やサルコペニアなどの関連合併症が原因であるのかを正確に特定することは依然として困難です。 筋肉の健康状態は、遺伝学、食事、身体活動などの多くの要因の影響を受けるため、糖尿病の直接的な影響を特定することが複雑になります。 研究では、これらの変数を適切に考慮した対照群を確立するのに苦労することが多く、その結果、糖尿病と他の疾患の具体的な影響について曖昧さが生じています。 たとえば、肥満の糖尿病マウスと痩せた対照マウスを使用した研究では、観察された効果が肥満によるものなのか、それとも糖尿病そのものによるものなのかを区別するのが困難です。
研究モデルと治療アプローチにおける課題
糖尿病が筋肉再生に及ぼす影響を研究するための決定的な動物モデルは存在せず、その結果をヒトに当てはめるのが困難になっている。 糖尿病における筋肉再生の治療法は、運動や栄養補助食品から高度な細胞療法に至るまで多岐にわたりますが、その有効性は筋線維症への対処には不十分であることがよくあります。 糖尿病の筋肉の健康状態を改善するという特定の治療法が期待されているにもかかわらず、その真の効果を評価するには厳格な臨床試験が必要です。 効能 特に糖尿病患者における筋肉の再生において。
筋肉再生研究の今後の方向性
これらのギャップに対処するには、多面的なアプローチが必要です。 研究では、糖尿病の影響を併存疾患やライフスタイル要因の影響から分離するために、モデルと対照群を改良する必要があります。 高度な遺伝技術とオミクス技術は、糖尿病の筋肉再生における複雑なメカニズムを解明するための新たな道を提供します。 さらに、運動、食事介入、場合によっては細胞療法などの統合療法が、糖尿病患者の筋肉修復を促進する鍵となる可能性があります。 しかし、糖尿病における筋肉再生の複雑さを克服し、効果的な治療法を開発するには、さらなる研究が不可欠です。
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#的を絞った研究と治療の呼びかけ
2024-03-18 01:42:00
