高気圧ノルモキシアは肥満糖尿病ラットのブドウ糖代謝を改善し、炎症を減少させた

Hyperbaric Normoxia Improved Glucose Metabolism and Decreased Inflammation in Obese Diabetic Rat.

• Naoto Fujita
• Natsuki Goto
• Tomoya Nakamura
• Wataru Nino
• Taketoshi Ono
• Hisao Nishijo
• Susumu Urakawa

抄録

高気圧治療は、肥満に伴う2型糖尿病における高血糖および高インスリン血症を改善する。しかし、その作用機序は不明である。本研究の目的は，1.3気圧絶対圧（ATA）での通常の空気を用いた定期的な高気圧治療が，肥満を伴う2型糖尿病における耐糖能に及ぼす影響を調べることであった。脂肪組織と骨格筋の炎症性サイトカインに焦点を当てた。肥満を伴う2型糖尿病のモデルとして大塚ロングエバンス徳島ファティー（OLETF）ラットを用い、ロングエバンス徳島大塚（LETO）ラットを健常対照として用いた。ラットを無処置群と高気圧処理群に無作為に割り付け、1.3ATAを8hd、5dwkを16wks曝露した。その結果、糖尿病患者のグルコースレベルは健常対照ラットよりも有意に高かった。それにもかかわらず、グルコース投与後30分後と60分後のグルコースレベルは、1.3ATAを投与した糖尿病ラットの方が未投与の糖尿病ラットよりも有意に低かった。また、空腹時およびグルコース投与後120分後のインスリン濃度は、1.3ATAを投与した糖尿病ラットの方が未投与の糖尿病ラットよりも有意に低かった。また、高気圧治療は、骨格筋におけるインターロイキン-10（IL-10）の発現を増加させ、脂肪組織における腫瘍壊死因子（TNF）の発現を減少させた。これらの結果から、高気圧治療を受けた糖尿病ラットでは、TNFのダウンレギュレーションとIL-10のアップレギュレーションが、脂肪組織と骨格筋組織のクロストークに関与し、耐糖能の改善につながることが示唆された。

Hyperbaric treatment improves hyperglycemia and hyperinsulinemia in type 2 diabetes associated with obesity. However, its mode of action is unknown. The purpose of the present study was to investigate the influences of regular hyperbaric treatment with normal air at 1.3 atmospheres absolute (ATA) on glucose tolerance in type 2 diabetes with obesity. The focus was directed on inflammatory cytokines in the adipose tissue and skeletal muscle. Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty (OLETF) rats were used as models of type 2 diabetes with obesity and Long-Evans Tokushima Otsuka (LETO) rats served as healthy controls. The rats were randomly assigned to untreated or hyperbaric treatment groups exposed to 1.3 ATA for 8 h d and 5 d wk for 16 wks. Glucose levels were significantly higher in the diabetic than in the healthy control rats. Nevertheless, glucose levels at 30 and 60 min after glucose administration were significantly lower in the diabetic rats treated with 1.3 ATA than in the untreated diabetic rats. Insulin levels at fasting and 120 min after glucose administration were significantly lower in the diabetic rats treated with 1.3 ATA than in the untreated diabetic rats. Hyperbaric treatment also increased interleukin-10 (IL-10) expression in the skeletal muscle and decreased tumor necrosis factor (TNF) expression in adipose tissue. These results suggested that TNF downregulation and IL-10 upregulation in diabetic rats subjected to hyperbaric treatment participate in the crosstalk between the adipose and skeletal muscle tissues and improve glucose intolerance.

Copyright © 2019 Naoto Fujita et al.