インスリン分泌の調節

インスリンは人体の膵臓細胞から分泌されます。血糖の濃度は、実はインスリンの分泌を調節する上で重要な役割を果たします。アミノ酸もインスリンの分泌を刺激する効果がありますが、血糖ほど顕著ではありません。人体がタンパク質を過剰に摂取すると、それに応じてインスリンの分泌も増加します。

1. 血糖の役割

血糖濃度はインスリン分泌を調節する最も重要な因子であり、血糖濃度が上昇するとインスリン分泌が大幅に増加し、血糖値の低下が促進されます。血糖濃度が正常レベルまで下がると、インスリン分泌もすぐに基礎レベルに戻ります。持続的な高血糖の刺激により、インスリンの分泌は3段階に分けられます。血糖値が上昇してから5分以内に、インスリンの分泌が約10倍に増加することがあります。これは主にB細胞に蓄えられたホルモンの放出に由来するものであるため、長くは続きません。5〜10分後にはインスリンの分泌が50％低下します。血糖値が上昇してから15分後に、インスリン分泌が2回目に増加し、2〜3時間でピークに達し、より長い時間持続します。分泌速度も第1段階よりもはるかに速く、これは主にB細胞インスリン合成酵素システムが活性化され、合成と放出が促進されるためです。高血糖が約1週間持続すると、インスリンの分泌がさらに増加することがあります。これは、長期の高血糖がB細胞の増殖を刺激することによって起こります。

2. アミノ酸と脂肪酸の役割

多くのアミノ酸はインスリン分泌を刺激しますが、その中でもアルギニンとリジンは最も強い効果があります。血糖濃度が正常な場合、血液中のアミノ酸含有量の増加はインスリンの分泌をわずかに刺激するだけです。しかし、血糖値が高い場合、過剰なアミノ酸は血糖によって引き起こされるインスリン分泌を2倍にする可能性があります。脂肪酸やケトン体が大幅に増加すると、インスリン分泌も促進される可能性があります。

3. ホルモンの役割

インスリン分泌に影響を与えるホルモンは次のとおりです。

① ガストリン、セクレチン、コレシストキニン、胃抑制ペプチドなどの消化管ホルモンはいずれもインスリン分泌を促進します。

②成長ホルモン、コルチゾール、甲状腺ホルモン、グルカゴンは血糖濃度を上昇させることで間接的にインスリン分泌を刺激するため、これらのホルモンを長期・高用量で使用するとB細胞障害を引き起こし、糖尿病につながる可能性があります。

③膵臓D細胞から分泌される成長抑制因子は、少なくとも傍分泌効果を通じてインスリンとグルカゴンの分泌を阻害することができるが、グルカゴンはB細胞を直接刺激してインスリンを分泌させることもできる。

4. 神経調節

膵島は迷走神経と交感神経によって支配されています。迷走神経を刺激すると、アセチルコリンを介してM受容体に作用してインスリンの分泌を直接促進することができます。また、迷走神経は、胃腸ホルモンの放出を刺激することで、間接的にインスリンの分泌を促進することもできます。交感神経が興奮すると、ノルエピネフリンがα2受容体に作用してインスリンの分泌を抑制します。