膵臓と肝臓をつなぐ血糖調節のしくみを解明―2型糖尿病の複雑な病態から新治療へ―

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2026-10-13 京都大学

京都大学大学院医学研究科の研究グループは、膵臓と肝臓に共通して働くタンパク質CA8が、血糖値を調節する仕組みを明らかにした。CA8は、細胞内カルシウムシグナルを制御するIP3R1に作用し、食後のインスリン分泌と空腹時の肝臓による糖産生の両方に関与する。CA8を欠損させたマウスでは、インスリン分泌と肝糖産生がともに増加した。また、肥満・2型糖尿病モデルでは、CA8が膵島で増加する一方、肝細胞では減少するという、臓器間で逆方向の変化が確認された。さらに、肝臓でCA8を回復させると、過剰な糖産生と空腹時血糖が抑制された。これらの結果は、2型糖尿病では膵臓と肝臓の調節異常が相互に関係し、病態を複雑にしていることを示す。本成果は、両臓器を一体的な血糖調節システムとして捉え、病態に応じて制御する新たな糖尿病治療法の開発につながると期待される。

膵臓と肝臓をつなぐ血糖調節のしくみを解明―2型糖尿病の複雑な病態から新治療へ―
膵臓と肝臓が協調して血糖を維持する仕組みと、2型糖尿病モデルでみられた臓器間の逆方向の変化。(作成:研究グループ/図版作成支援:OpenAI ChatGPT[GPT-5.6 Sol])

<関連情報>

炭酸脱⽔酵素VIII は IP3R1 依存性カルシウムシグナルを調節し、インスリン分泌と肝糖産⽣を協調制御する Carbonic anhydrase VIII regulates IP3R1-dependent Ca2+ signaling to coordinate insulin secretion and hepatic glucose production

Muhammad Fauzi, Takaaki Murakami, Ryota Usui, Ainur Botagarova, […] , and Daisuke Yabe
Science Advances  Published:9 Oct 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aeh4948

Abstract

Intracellular Ca2+ signaling is essential for glucose-induced insulin secretion (GIIS) and hepatic glucose production (HGP), yet how Ca2+ dynamics are coordinated across organs remains unclear. Carbonic anhydrase VIII (CA8), an endogenous inhibitor of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor 1 (IP3R1), was identified as a shared regulator of pancreatic and hepatic glucose metabolism. Using Car8wdl mice, we showed that CA8 deficiency enhanced GIIS and HGP in vivo and ex vivo. In islets and hepatocytes, CA8 loss augments Ca2+ oscillations, an effect abolished by IP3R inhibition or Car8 reexpression. Enhanced HGP persists independently of glucagon receptor, PLC, or PKA signaling and occurs without increased IP1, indicating heightened IP3R1 sensitivity rather than increased IP3 production. In hepatocytes, chronic glucagon exposure attenuated acute glucagon responsiveness in a CA8-dependent manner. In obese diabetic mice, CA8 increased in islets but decreased in hepatocytes; hepatic CA8 restoration reduced excessive HGP. Collectively, these findings identify CA8 as a cross-organ regulator of IP3R1-dependent Ca2+ signaling with translational relevance to diabetes.

医療・健康
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