ヒト骨格筋・肝臓におけるグリコーゲン代謝の検討 : ^<13>C-MRSを用いて
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概要
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天然^<13>C-MRS法を用いて安全性を保ちつつ,人体からカーボンスペクトルの測定を試みた。さらに本法を用いて,ヒト肝臓,骨格筋におけるグリコーゲン代謝の食事,運動などの影響を測定し,臨床応用に向けて基礎的な検討を行った。使用装置は市販の1.5テスラMRIで,送受信には肝臓,骨格筋に合わせ^<13>C用コイルを作製して用いた。対象は健康男子ボランティアである。ヒト肝臓において,脂肪酸アシルチェーンのスペクトルが12.4-39.3ppmに,グリセロールおよびグリコーゲン(C2-C6)が53.8-75.2ppm,グリコーゲン(C1)が95.6-106.3ppm,脂肪酸二重結合が126.0-135.5ppm,クレアチンが158.3ppm,脂肪酸,蛋白,リン脂質などのエステル結合が172.9ppmに見られた。グリコーゲン(C1)スペクトルより,肝臓グリコーゲンが食事により上昇しその後除々に減少していく経過を,また運動により早期の段階から減少する様子をとらえた。グルコース投与例においては肝臓内に取り込まれたグルコースピークを,C1-αは88.0, 98.8ppmに,C1-βは91.9, 102.1ppmに認めた。これらグルコースから肝臓内でグリコーゲンが合成され,それが時間と共に減少していく過程を追跡できた。骨格筋においては炭水化物ローディング法を用いて,グリコーゲン量の変化を測定可能であった。蛋白中心の食事と激しい運動により一時的に減少するものの,その後の高炭水化物食の投与で除々に増加し,第7日日には施行前の約130%を呈していた。^<13>C-MRS法を用いて,骨格筋および肝臓内グリコーゲンの細胞レベルでの代謝や調節過程を,瞬時にしかも無侵襲に測定できる可能性が示唆された。
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