炭水化物制限（CR)：軽度２型糖尿病でβ細胞改善効果
炭水化物制限（CR)により軽度のT2D患者でβ細胞改善効果って当たり前だと思っていたんだが、基礎的検証で確認
Gower, Barbara A, Amy M Goss, Marian L Yurchishin, Sarah E Deemer, Bhuvana SunilとWilliam T Garvey. 「Effects of a Carbohydrate-Restricted Diet on β-Cell Response in Adults With Type 2 Diabetes」. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2024年10月22日, dgae670. https://doi.org/10.1210/clinem/dgae670.
文脈
2型糖尿病（T2D）の患者において、グルコースに対するβ細胞の応答が低下している可能性があり、その一因として過剰な炭水化物摂取が挙げられる。
目的
本研究は、等エネルギーの炭水化物制限（CR）食（エネルギーの約9%が炭水化物、約65%が脂質）と、炭水化物を多く含む（HC）食（エネルギーの約55%が炭水化物、約20%が脂質）の効果を比較し、T2D患者におけるグルコースに対するβ細胞応答が改善するかを検証することを目的とした。
方法
対象者は、インスリンを使用していない2型糖尿病を有するアフリカ系および欧州系アメリカ人57名であった。薬物治療はベースライン検査の1～2週間前に中止された。高血糖クランプ法を用いて、ベースラインおよび12週間の食事療法後における急性（第一相）および最大（アルギニン刺激）Cペプチド応答を評価した。また、経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）を用いて分配指数（DI）を評価した。すべての食事は提供された。
結果
12週間後、急性Cペプチド応答において統計的に有意な食事の効果が認められた（CR食で2倍の増加、P < .01）。最大Cペプチド応答についても有意な食事の効果が認められた（CR食で22%の増加、P < .05）。さらに、有意な食事と人種の相互作用が観察され（P < .05）、この効果が欧州系アメリカ人に特有であることを示していた（CR食で48%の増加、P < .01）。OGTTの結果では、12週間後のDIにおいて有意な食事の効果が認められた（CR食で32%の増加、P < .05）。
結論
これらの結果は、等エネルギーのCR食が軽度のT2D患者におけるβ細胞機能に有益な効果をもたらすことを示唆している。
低炭水化物食を摂取する2型糖尿病患者は、β細胞機能の改善により、糖尿病をより良く管理し、場合によっては薬の中止が可能になる可能性がある
（内分泌学会の『Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism』に発表された新しい研究による）。
β細胞は膵臓内の内分泌細胞であり、血糖値を調節するホルモンであるインスリンを産生・分泌する役割を担っている。
アメリカでは3,800万人以上が糖尿病を患っており、その90%以上が2型糖尿病である。2型糖尿病は主に45歳以上の人に発症するが、近年では子供、ティーンエイジャー、若年成人にも増加している。
2型糖尿病の患者では、血糖に対するβ細胞の応答が低下しており、その原因の一部として過剰な炭水化物摂取が考えられる。インスリン抵抗性に加え、β細胞の機能不全や不足が2型糖尿病の発症と進行を引き起こしている。
「この研究は、低炭水化物食を摂取する2型糖尿病患者がβ細胞を回復できることを示しており、これは薬物治療では達成できない結果である」と、主執筆者でアラバマ大学バーミングハム校（アラバマ州バーミングハム）のBarbara Gower博士は述べている。「軽度の2型糖尿病患者が炭水化物摂取量を減らすことで、薬を中止し、タンパク質が豊富でエネルギー需要を満たす食事やスナックを楽しめる可能性がある」。
研究者たちは、57名の白人および黒人の成人2型糖尿病患者を対象に、半数を低炭水化物食群、残り半数を高炭水化物食群に分け、ベースラインおよび12週間後のβ細胞機能とインスリン分泌を調査した。
参加者全員に提供された食事は、低炭水化物食群が炭水化物9%、脂質65%、高炭水化物食群が炭水化物55%、脂質20%で構成されていた。
研究の結果、低炭水化物食群は高炭水化物食群と比較して、急性および最大のβ細胞応答がそれぞれ2倍および22%向上していた。人種ごとに見ると、低炭水化物食を摂取した黒人成人は急性β細胞応答が110%向上し、白人成人は最大β細胞応答が対応する高炭水化物食群と比較して48%向上していた。
「低炭水化物食がβ細胞機能を回復させ、2型糖尿病の寛解につながるかどうかを確認するためには、さらなる研究が必要である」とGower博士は述べている。
本研究の他の著者
アラバマ大学バーミングハム校のAmy Goss、Marian Yurchishin、William Garvey、テキサス州デントンのノーステキサス大学のSarah Deemer、ワシントン州タコマのワシントン大学およびMary Bridge子供病院のBhuvana Sunil。
Perplexityに、炭水化物だけでなく、脂肪、蛋白の多寡の影響を聞いてみた。これを信じると、高脂肪食の影響は確立していたが、低炭水化物食の影響はエビデンス的には今ひとつだったことになる。本格的にエビデンス整理は必要と思うが・・・
検索結果は、2型糖尿病（T2D）患者における異なる栄養素組成がβ細胞の応答に与える影響に関する具体的な情報を限定的に提供している。しかし、以下のような関連する知見が得られる。
高脂肪食の影響
動物モデルおよびヒト研究において、高脂肪食がβ細胞の機能および量に顕著な影響を与えることが示されている：
マウスモデル
高脂肪食の摂取を8週間まで続けると、β細胞量が増加する。しかし、この適応的な増加は長期間の研究では認められない[2]。遊離脂肪酸（FFA）の慢性的な増加
肥満やT2Dに関連するFFAの増加は、β細胞の機能を低下させる。これに関与するメカニズムには、酸化ストレス、小胞体ストレス、炎症が含まれる[3]。ラットモデル
脂肪（オレイン酸またはオリーブオイル）の注入を48時間行うと、in vivoおよびex vivoの両方でβ細胞機能が低下する[3]。高脂肪食による肥満（マウス）
高脂肪食が引き起こす肥満は、最初にβ細胞量の補償的な増加をもたらすが、その後、増殖の減少とアポトーシスの増加によりβ細胞が機能不全に陥る[4]。ヒト研究
食事誘導による体重減少は、分泌能力が残存しているT2D患者においてβ細胞機能の改善と関連している[5]。
低脂肪食、高炭水化物食、高タンパク質食に関する知見
検索結果にはこれらの食事の具体的な影響についての情報は含まれていないが、食事療法がT2D患者のβ細胞機能に影響を与える可能性が示唆されている：
運動と体重減少
食事による体重減少に運動を加えると、新たにT2Dと診断された患者において、運動量依存的にグルコース刺激性β細胞機能が改善する[5]。食事療法、運動、薬物管理の併用
これらの組み合わせにより、T2D患者におけるβ細胞機能の指標である分配指数（DI）が改善する[5]。
結論
現在利用可能な情報は、主に高脂肪食および体重減少介入の影響に焦点を当てている。T2D患者におけるさまざまな栄養素組成がβ細胞応答に与える影響をより深く理解するには、さらなる研究が必要である。
引用
[1] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2018/6106051
[2] https://www.nature.com/articles/s41598-018-20909-w
[3] https://academic.oup.com/endo/article/165/5/bqae044/7641483
[4] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3856766/
[5] https://www.nature.com/articles/s42255-023-00799-7
[6] https://www.mdpi.com/2072-6643/12/12/3650
[7] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0955286321000644
[8] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780128015858000105
1. Hyperglycemic Clamp（高血糖クランプ法）とは？
高血糖クランプ法は、体のインスリン分泌能力を調べるための実験方法である。
この方法では、血糖値を人工的に高く保つ（通常は約10 mmol/L＝180 mg/dLに設定）ようにして、体がどれくらいインスリンを分泌するかを測定する。
仕組み：
血糖値を一定に保つ：
ブドウ糖を点滴で投与しながら血糖値を一定に保つよう調整する。この際、血液中のインスリン分泌が観察される。目的：
体が高血糖にどのように反応してインスリンを分泌するかを調べる。
特に、糖尿病やインスリン抵抗性の研究で使われる。
2. Acute (First-Phase) C-Peptide Response（急性または第一相Cペプチド応答）とは？
急性Cペプチド応答とは、血糖値が急に上がったときに、膵臓が最初に反応してインスリンを分泌する仕組みのこと。
Cペプチドは、インスリンと同時に膵臓から分泌される物質で、インスリン分泌量の目安として使われる。
特徴：
スピード：
高血糖状態になると、膵臓に蓄えられているインスリンが数分以内に一気に分泌される。これが「第一相応答」。重要性：
健康な人では、この反応により血糖値の急上昇を素早く抑える。
2型糖尿病では、この第一相応答が失われていることが多い。
3. Maximal (Arginine-Stimulated) C-Peptide Response（最大Cペプチド応答）とは？
最大Cペプチド応答は、膵臓がどれだけのインスリンを分泌できるかの「最大能力」を測定する方法。
この方法では、アルギニンという物質を用いて膵臓を強力に刺激する。
アルギニンとは？
アルギニンはアミノ酸の一種で、膵臓を刺激してインスリン分泌を促進する効果がある。これを点滴で投与すると、膵臓が可能な限りのインスリンを分泌する。
測定の目的：
膵臓の予備能力を調べる：
普段の食事や血糖値の範囲では反応しない膵臓の「隠れた能力」を引き出す。
結果の意味：
健康な人では、大量のインスリンが分泌される。
2型糖尿病では、膵臓の予備能力が低下していることが多い。
まとめ：何を調べているのか？
これらの検査では、膵臓が血糖値の変化にどのように応答し、どれくらいのインスリンを分泌できるのかを段階的に評価している。
急性Cペプチド応答（第一相応答）
→ 短時間で膵臓がインスリンをどれだけ速やかに分泌できるかを評価。
（日常の血糖調節に重要）最大Cペプチド応答（アルギニン刺激）
→ 膵臓のインスリン分泌能力の限界値を測定。
（膵臓の予備能力を評価）
これらを組み合わせることで、膵臓の健康状態や糖尿病の進行状況を詳細に理解することができる。