糖尿病

　コロナと糖尿病との関連が囁かれているので、今回は糖尿病について書いていきます。

　比較的温暖で、過ごしやすい現代にとって血糖値が上がったままの糖尿病は致命的な病気にもなりますが、大昔、氷河期を乗り越える上で血糖値が上がるというのはとても大切な機能でした。

A Spoonful of SUGER HELPS　The Temperature Go Down

　糖尿病とは、血液中のブドウ糖と体の関係で生じる病気です。

　 食べた炭水化物が体の中で分解されるとブドウ糖になります。 ブドウ糖は膵臓で作られるインスリンと呼ばれるホルモンの働きで肝臓や筋肉に取り込まれ、貯蔵されます。 

　ダイエットというと、何か悪者扱いされがちな炭水化物ですが、ブドウ糖は体を動かし、脳を動かし、生命維持のためには欠かせない栄養素です。 

　糖尿病になると、このブドウ糖がうまく貯蔵できなくなるため、血液中のブドウ糖の濃度が上昇し高濃度になってしまう病気です。 血糖値が高いままだと、昏睡状態になったり、脱水症状が起きたり、最悪死に至ることもあります。 

　糖尿病には大きく分けると、２つの種類に分けられ、Ⅰ型とⅡ型の２種類があります。 ここでは詳しいことは割愛しますが、どちらもインスリンの分泌や生産に問題があります。 このほか妊娠糖尿病と呼ばれる一時期に発症する糖尿病もあります。 

Ⅰ型とⅡ型と遺伝

　Ⅰ型とⅡ型の患者の分布には偏りがあるという興味深いリサーチがあります。 その違いは祖先の出身地が関係しているそうです。

　 Ⅱ型は遺伝的要因が強く関係しているが、生活習慣とも関係していて、Ⅱ型患者の約８５％が肥満だそうです。 

　高カロリーで栄養分の少ないジャンクフードを食べている人に多くみられるが、アメリカ南西部に住む先住民のピマ族の成人約半数が糖尿病になっているという報告もあります。 

　1995年になると、人口の半分以上が肥満と糖尿病で悩まされている米国アリゾナ州に住むピマ族で、５３％の高頻度にβ3アドレナリン受容体遺伝子の変異が発見されました。この遺伝子変異を持つ人は欧米人では１割程度ですが、ピマ族と同じモンゴル系民族の日本人にも、この変異が多く存在してもおかしくありません。

　肥満外来の患者さんを調べてみ他ところ、日本人には３人に１人もの高い割合で、β3アドレナリン受容体遺伝子の変異が存在することや、肥満治療でなかなかやせない、やせないと言っていた患者さんの場合には、なんと３７人のうち実に３６人がこのやせにくい遺伝子を持っていたことがわかりました。
さらに、以前から研究されていた安静時代謝量のデータをもとに、熱産生や脂肪分解にかかわるこのβ3アドレナリン受容体遺伝子変異の有無との関係を検討すると、通常の遺伝子を持つ人に比べて１日あたり２００kcalほど安静時代謝量が低下していることが明らかになり、この遺伝子は倹約遺伝子であることが明確になりました。
この成果は大変な注目を浴び、著名な英医学誌ランセットに取り上げられました。その後、遺伝子によって基礎代謝に影響があることを証明する数多くの研究が出されるようになり、現在では１００種類以上の肥満に関連する遺伝子が世界でみつかっています。
私はそれらを日本人でも探索して、これまでに５つの倹約遺伝子と、逆に代謝を亢進して、やせやすい体質を生む遺伝子の存在も５つ明らかにしました。
これらの遺伝子の有無を測定して、より多くの遺伝子の組み合わせで検討するほど、個人の代謝の状態をより高い精度で見積もることができることもわかりました。遺伝子の測定手法も発達してきましたので、今後は多数の遺伝子を同時に調べて、個人の体質の差に応じた指導ができるようになるでしょう。　出典：KAOヘルスケアレポート

　このように生活習慣に関係なく糖尿病になるケースも実際にはあるのです。 

　一方、Ⅰ型糖尿病は北ヨーロッパに人々に多く、１位フィンランド、２位スワーデン、３位はイギリスとノルウェーといった具合です。 ヨーロッパを南下すると罹患率は低下し、アフリカ系やヒスパニック、アジア系でⅠ型糖尿病が発症するのはかなり“珍しい”そうです。 一部に遺伝子が関係している病気が発症している場合、自然淘汰の中で何か理由があって発症していると考えるべきだと、教えられました。 その病気（当時は機能）、（この場合は過剰な糖分＝糖尿病）を持っていた方が子孫を残す上で有利な要素があったはずだからです。 

氷河期を生き延びる

　新ドリアス期。１万２千年前の地層から最後の大氷河期が終わって温暖化に向かい始めた時期に、一時的に寒冷期に戻った証拠が見つかりました。 

　この寒冷期は証拠となった野草にちなんで「ヤンガー・ドリアス」と名付けられました。 その到来は天体の衝突など諸説ありますが、詳しいことは現在も研究中だそうです。

 
※氷床コアGISP2の酸素同位体の分析から、ヤンガードリアスの終了は40～50年の間にそれぞれ5年程度の3つの段階を経て起きたと考えられている。塵や雪の堆積速度などの他の指標から、数年で7℃という非常に急激な温暖化が起こったことを示している（Alley,R.B.,2000；Alley et. al.,1993；Sissons, J.B.,1979；Alley,R.B., et. al.,1993；Dansgaard,W.,et. al.,1989）。

 　ヤンガード・リアスの到来とそれ以後では、そこに暮らしていた人々の生活環境は大きく変わってしまったはずです。 それ以前は温暖な気候に恵まれ、そこそこ快適に暮らしていたと推測されています。 

　というのも、これはDNA分析を使って移住軌跡を辿ることである程度わかるそうです。 アフリカを出発して人類の祖先は氷河期が去った後、北ヨーロッパまで進出していたことが研究によってわかっています。

　 平均気温は現代と同じくらいで、氷河が覆っていたところは緑豊かな大地となり、そこで人口爆発した痕跡が見つかっています。 幅があるのでなんとも言えませんが、私のみた資料だと概ね１４万人から３０万人くらいまで増えたようです。（専門ではないので調べるのには限界が…）

参考資料：Human population dynamics in Europe over the Last Glacial Maximum  

　ところが、再び氷河期に突入したため、平均気温が十年くらいで一気に１６度近く低下。 

　こうなると、海面は下がり、氷河も再び南下。

　 森や草原は無くなり、そこに住んでいたはずの動物たちにも被害が及んだはずです。 

　寒さ対策もそうですが、食糧事情も当然悪化。 相当数の集落が消滅した痕跡が放射線炭素測定の結果からも明らかになっています。 

寒冷化に対応

我々が寒さに直面（寒いと感じると）すると、体（筋肉）を震わせ発熱します。 

　次に毛細血管を収縮させ、胴体に血液を集中させ、内臓が増えないように寒さに対し対応します。 

　また、褐色脂肪細胞という細胞を使って発熱するシステムを使って体温を維持したりします。 褐色脂肪細胞にはミトコンドリアが多く、脱共役タンパク質 UCP-1 (uncoupling protein-1) の働きによりATPの代わりに熱を産生します。

　褐色脂肪細胞は筋細胞と同じ系統のmyf5発現細胞からできることが明らかにされており、この分化の方向決定に重要な因子としてPRDM16が報告されています。

　PRDM16は10個のジンクフィンガーを有する140kDaの転写因子で、褐色脂肪細胞で特異的に発現する因子の1つとして同定されました。

　PRDM16 の発現により、myf5 発現細胞内の遺伝子発現パターンが変化し、褐色脂肪細胞へ分化すると考えられていますが、PRDM16 の発現を引き起こすシグナルやPRDM16 の発現調節に関与する因子などについてはまだ不明な点が多く残されています。

出典：筑波大学遺伝子聖書研究室 

　ちなみに、褐色脂肪細胞を活性化させてダイエットを行うのは結構難しいと考えています。 

　これが活発になるのは体温維持の時なので、わざわざ寒いところ（かなり寒くないといけないと言う説あり）に行って頑張るよりかは、快適な環境でトレーニングをして、食事のコントロールをした方が簡単だと思うからです。 

　また、寒さへの対応として尿意というものがあります。 １９０９年ごろから、科学者たちは寒さに晒されると排尿量が増えるという相関関係に気がつき始めたそうです。 

　米環境医学研究は気温が氷点下になると、トイレに行きたくなるということ突き止めました。 

アイスワインと糖度 

 たまに飲みますが、“アイスワイン”をご存知でしょうか？ 

　普通のワインよりも糖度が高く甘いです。 

　アイスワインとは氷結したぶどうから作られる特別なワインのことで、生産量も少なくなっており、高級ワインとして認識されています。

　そんなアイスワインについて味や特徴などを解説していきましょう。

　アイスワインは１７９４年にドイツのフランコニア地方で生まれました。この年のフランコニアは例年にない寒さで、せっかく作った葡萄が落ちて凍ってしまうほどでした。そんな凍ってしまった葡萄を何とか利用しようとして作られた葡萄が最初のアイスワンだとされています。

　その後、上流階級の間でアイスワインは広まっていき、今日のアイスワインとなりました。

　アイスワインの作り方アイスワインの製造にはリースリングなどの品種が使われます。こういった品種は氷点下でも房が落ちにくくなっており、アイスワインの製造にはうってつけなのです。

　アイスワインを作る際にはこうした特別な品種の葡萄を自然に凍らせて人間の手で手摘みしていきます。

　こうして収穫された葡萄は凍ったまま圧搾機で一気に絞られますが、こうすることで水分含有率の少ない果汁が得られるのです。その後、半年以上もの間、特別な樽で熟成されてアイスワインはできあがります。

酒蔵.comより 

　葡萄は凍ると縮こまります。 これは中の水分が減ったからです。 

　実の中の水分が少なければ氷の結晶が葡萄を傷つけることはありません。

　 普通のワインよりも糖度が高いのは、氷のできる過程と関係があります。 氷は混じり気のない“水“からしかできません。 

　そして、糖は不凍剤の一種です。 

　葡萄が寒さに対してとった対応策はこの２点を利用しています。 

1. 水分を放出し氷の結晶で傷がつくのを防ぐ

 2. 糖分濃度を高め凍るのを防ぐ 

　このようにして寒さから実（身）を守り、種を繋げてきました。 

　人類の寒さへの適応この一連の葡萄の反応は先ほど述べた人間の尿意の関係に似ていないでしょうか？ 

　人類はヤンガー・ドリアスがやってきたときに、生き延びるために何らかの進化（環境適応）をしたはずです。 

　もしくはもともと持っていた能力を再び再稼働させた可能性があります。 排尿することによって体内の水分を減らし、血糖値を上昇させ血液が凍るのを防ぐ。（おそらく、同時にグルカゴンも分泌させていたはず。グルカゴンは血糖の上昇を司る） 

　このようにして人類は寒さに適応し、生き延びてきました。 まだまだ仮説の域を超えてはいませんが、こう言った切り口で考えてみるのも面白いかと思います。 

　数少ない証拠の中に、ラットを極寒環境に置くと自ら作り出したインスリンに反応しなくなると言う実験結果もあります。  

　都道府県別糖尿病患者数 都道府県別の糖尿病患者数の違いを調べてみました。 青森、秋田が１位で神奈川県が最も少ないと言うことです。 やはり寒い地方の方が発症しやすいと言うことなのでしょう。