DNAは糖尿病の血糖コントロール不良を記憶している

研究により、1型糖尿病患者の血糖値の管理が不十分な場合、数十年後に合併症のリスクがどのように増加するかが明らかになりました。

疾病管理予防センター（CDC）によると、2016年のデータでは、米国の成人約130万人、成人人口の約0.55％が1型糖尿病を患っていました。

病気の初期段階では、免疫系がインスリンを産生する膵臓の細胞を破壊します。

その結果、その状態である人々は、血液中を循環するブドウ糖または糖の量を調節するのに十分なインスリンを生成することができません。

時間の経過とともに、高血糖と呼ばれる高レベルの血糖値は、目、腎臓、神経系、心血管系など、全身の組織に損傷を与える可能性があります。

晩年に血糖値を調節したとしても、若い時期の血糖コントロール不良は永続的な影響を及ぼし、合併症を発症するリスクを高めます。

医師は、代謝記憶として知られているこの現象を長い間認識してきましたが、その原因はよくわかっていません。

糖尿病の動物モデルを含む研究では、後成的変化が関与しており、DNAシーケンスを変更せずに特定の遺伝子の活動に影響を与えていました。

その変化は、病気や人の環境やライフスタイルに関連する要因から生じる可能性があります。

ただし、エピジェネティックな変化が人間の糖尿病合併症のリスクに影響を与えるという直接的な証拠は欠けています。

しかし現在、カリフォルニア州ドゥアルテにあるホープシティオブベックマン研究所のチームが率いる科学者たちは、血糖コントロール不良の初期のエピソード、エピジェネティックな変化、および糖尿病合併症の数年後の強い関連性を発見しました。

この研究は、Nature Metabolism誌に掲載されています。

科学者たちは、アーカイブされた血液サンプル中の細胞からのDNAのメチル化と呼ばれる後成的な修飾タイプをプロファイルしました。

メチル化は遺伝子のスイッチを切り、遺伝子がコードするタンパク質を産生させないようにします。

血液サンプルは、20年ほど前に、糖尿病コントロールおよび合併症試験（DCCT）の一環として綿密に監視された糖尿病患者から収集されました。

この研究では、血糖値を正常範囲に近づけた人は、10年間の研究期間中に糖尿病合併症が大幅に減少したことを示しました。

現在の調査の背後にいる研究者は、ランダムに選択された499人のDCCT参加者からのサンプル中のDNAを分析しました。

彼らは、初期の試験中に患者が血糖値をどれだけうまく制御できたか、その試験の終わりにDNAメチル化を行った後、次の18年間に糖尿病合併症が発生するかどうかの関連を調べました。

具体的には、失明につながる網膜症と呼ばれる目の網膜の損傷と、腎不全につながる腎症と呼ばれる腎臓の損傷に焦点を当てました。

研究チームは、参加者のDNAの186箇所で、初期の血糖コントロールとメチル化の関連を発見しました。

これらの部位の多くは、糖尿病性合併症に関与していることが知られている遺伝子内にありました。

エピジェネティックな変化は、その後の糖尿病性網膜症との関連の少なくとも68％、および糖尿病性腎疾患との関連の最大97％を集合的に占めました。

言い換えると、この調査結果は、DNAの後成的変化が1型糖尿病患者の代謝記憶を構成するものであることを示唆しています。

「エピジェネティクスと糖尿病および関連する合併症との関連は以前に報告されていますが、これは以前、高血糖であった既往歴がDNAメチル化に永続的な変化を引き起こして代謝記憶を促進し、将来の糖尿病合併症を引き起こすことを示す1型糖尿病における最初の大規模研究です。」

と、上級著者であるラマ・ナタラジャン教授は述べました。

この調査結果は、糖尿病治療を改善するためのさまざまな可能性のある方法を切り開きます。

医師は、将来の合併症の早期警告としてエピジェネティックな変化を使用し、予防策を推奨するように促すことができます。

さらに、DNAメチル化の影響を受ける遺伝子が、合併症を治療または予防するための新しい薬物標的へ向けた指針となります。

また、この研究を率いたナタラジャン教授とチェン・チェン教授は、1型糖尿病の他の長期合併症のエピジェネティクスを調査する予定です。

さらに、彼らは、数年後に合併症を引き起こす可能性のある代謝記憶を「消去」する可能性がある、この状態の人々のDNAメチル化を逆転させる可能性のある方法を検討します。

【以下のリンクより引用】

DNA 'remembers' poor blood glucose control in diabetes

Medical News Today