血糖上昇予防・治療剤
【課題】 血糖上昇抑制作用を有する天然素材を見出し、糖尿病を予防・治療しうる手段を提供すること。
【解決手段】 可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤。
【解決手段】 可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血糖上昇予防・治療剤に関し、更に詳細には、無機成分を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代人の高脂肪食や、運動不足などの生活習慣に起因し、肥満化が進んでいる。この肥満は、遺伝的要因と、環境的要因が考えられるが、ヒトの有する遺伝的要因である飢餓に備えたエネルギーの蓄積機構が関係しているといわれている。すなわち、食物からのエネルギーの供給が常に保証されない環境下においては、過剰のエネルギーを摂取した際に、その余剰分を中性脂肪として蓄え、飢餓などの際にそのエネルギーを迅速に放出、利用することが生存と種の繁栄のために有利であったが、現在のような飽食の時代ではこのようなエネルギー効率の良さが逆に災いし、脂肪の蓄積や肥満となりやすい結果となって、インスリン抵抗性２型糖尿病の発症へと繋がっていた。
【０００３】
更に、上記のようにインスリン分泌低下の遺伝素因、すなわち、インスリン抵抗性が低い患者では、これを共通基盤として、肥満、耐糖能異常、高グリセリド血症、高血圧といった疾患が発生し、動脈硬化のリスクファクターが高くなることも知られていた。
【０００４】
上記のような高脂肪食や運動不足などの生活習慣から、現在、わが国における糖尿病患者数は、７００万人以上と推定されているが、この生活習慣は簡単に変えられるものでなく、更に糖尿病患者や、その予備軍の増加が懸念されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記したような生活習慣病である糖尿病患者およびその予備軍を、食による一次予防的観点から、減少させることを目的とするものであり、その課題は、血糖上昇抑制作用を有する天然素材を見出し、糖尿病を予防・治療しうる手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行っていたところ、特定の無機成分を含有する化合物は、血糖値の上昇を有効に防ぐことができ、糖尿病の予防やその治療に有効であることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち本発明は、可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の血糖上昇予防・治療剤は、一定期間服用することにより、インスリン抵抗性２型糖尿病で上昇している血糖、血中インスリン、血中レプチン量などを低下させるものである。
【０００９】
従って、本発明の血糖上昇予防・治療剤は、医薬品あるいは健康食品等として容易に投与ないし摂取できるものであり、生活習慣病である糖尿病の他、肥満等の防止に有効に利用しうるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において使用される可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物とは、可溶性ケイ素またはストロンチウムの一方を含有する化合物および可溶性ケイ素とストロンチウムの両者を含有する化合物を意味する。
【００１１】
このうち、可溶性ケイ素またはストロンチウムの一方を含有する化合物としては、可溶性ケイ素を含有する化合物並びにストロンチウムを含有する無機化合物および有機化合物が挙げられる。
【００１２】
このうち、可溶性ケイ素を含有する化合物としては、メタケイ酸やケイ酸の他、それらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム塩等が挙げられる。
【００１３】
また、ストロンチウムを含有する無機化合物としては、塩化ストロンチウム、臭素酸ストロンチウム、臭化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、燐酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム等が挙げられ、ストロンチウムを含有する有機化合物としては、酢酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム等や、ストロンチウム ランレート（Strontium Ranelate／5-[bis(carboxy-methyl)amino]-2-carboxy-4-cyano-3-thiophenacetic acid distrontium salt; S12911-PROTOS, Institut de Recherches Internationales Servier, Coubevoie, France) 等のストロンチウム含有有機合成化合物が挙げられる。
【００１４】
また、可溶性ケイ素とストロンチウムの両者を含有する化合物としては、未焼成珊瑚カルシウム等が挙げられる。
【００１５】
上記のうち、可溶性ケイ素とストロンチウムの両者を含有する化合物である未焼成珊瑚カルシウムは、いわゆる風化造礁サンゴの未焼成物であり、微粉末、例えば、平均粒径１０ないし５μｍ程度の粉末として使用される。風化造礁サンゴを焼成した場合には、焼成によって可溶性ケイ素が消失し、糖尿病予防・治療等の効果を得ることはできない。
【００１６】
未焼成風化造礁サンゴの粉末（以下、「造礁サンゴ粉」という）は、珊瑚礁の存在する地域、例えば沖縄県などで得た風化造礁サンゴを粉砕することによって得られるものであり、このものは、その組成として、カルシウム（Ｃａ）を、３０ないし３９質量％（以下、単に「％」で示す）、マグネシウム（Ｍｇ）を、１.５ないし２.５％含有し、ＣａとＭｇの重量比は、２６：１ないし１２：１程度である。また、このものは、少量、例えば０.０１ないし０.０５％程度のケイ素を含有し、このうち、０.０００５ないし０.００２％は可溶性ケイ素（細胞膜通過型；bioavailable type）として含まれている。
【００１７】
この造礁サンゴ粉は、例えば、コーラルバイオテック株式会社から、「コーラルバイオＰＷ」として市販されているので、これを用いても良い。この「コーラルバイオＰＷ」の造礁サンゴ粉の分析例を、下記表に示す。
【００１８】
カルシウム ３６.１％
マグネシウム ２.０３％
イオウ ０.４０％
ナトリウム ０.３２％
ストロンチウム ０.２８％
フッ素 ０.０７５％
鉄 ０.０３９％
ケイ素 ０.０２５％
【００１９】
本発明の血糖上昇予防・治療剤は、例えば、上記した可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を適当な溶媒に分散、溶解させたり、これを粉砕等した後、これを有効成分とすることにより調製できる。
【００２０】
この際、本発明の血糖上昇予防・治療剤において、有効成分である可溶性ケイ素の配合量は、毒性を呈さない範囲であれば特に制約はないが、可溶性ケイ素を単独の場合、大人１日当たりの投与量として、５μｇないし２００ｍｇ程度、特に１０ないし２０ｍｇであることが好ましい。
【００２１】
一方、有効成分であるストロンチウムも、毒性を呈さない範囲であれば特に制約はないが、単独で配合する場合、大人１日当たりの投与量として、１.５ｍｇないし１５００ｍｇ程度、特に５００ないし７００ｍｇであることが好ましい。両者を含有する化合物を使用する場合は、これに準じて配合量を決めればよい。
【００２２】
本発明の血糖上昇予防・治療剤の形態の一つとしては、粉剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤等の医薬剤型を挙げることができる。この形態とする際には、必要により、通常使用される各種の医薬担体を使用することもできる。この医薬剤型とする場合は、上記量を１日１ないし数回に分けて摂取する形態とすればよい。
【００２３】
また、上記した可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物に加え、他の健康食品素材、例えば、各種食品添加物類、ビタミン類、ミネラル類等を配合することにより、複数の有効成分を有する健康食品型の血糖上昇予防・治療剤とすることもできる。
【００２４】
更に、本発明の血糖上昇予防・治療剤は、食品添加型のものとすることもでき、種々の食品素材にこれを加えることにより、血糖上昇予防作用を有する飲食品を得ることもできる。このような飲食品の例としては、例えば、清涼飲料、栄養飲料、果実飲料、乳酸飲料などの飲料（これらの飲料を調製する為の濃縮原液及び／又は調整粉末を含む）；アイスクリーム、シャーベットなどの冷菓；そば、うどん、パン、餅、各種ご飯類、各種パスタ類、餃子の皮などの穀物の加工品；飴、キャンディー、チョコレート、スナック菓子、ビスケット、クッキー、クラッカー、ゼリー、ジャムなどの菓子類；かまぼこ、はんぺん、ハム、ソーセージなどの水産、畜産加工食品；加工乳、チーズ、バターなどの乳製品；マーガリン、ラード、マヨネーズなどの油脂および油脂加工食品；醤油、ソース、味噌、ポン酢、昆布だし、スープの素などの調味料；各種惣菜類；漬物類；その他の各種形態の健康及び栄養（補助）食品などが挙げられる。
【００２５】
一方、食品添加型の血糖上昇予防・治療剤の場合も、最終的な摂取量が前記したのと同じか、これを下回る程度の量を食品中に添加すればよい。
【００２６】
本発明の作用機序は、不明な部分もあるが、次のように考えられている。すなわち、ペルオキシソーム増殖剤応答性レセプター（peroxisome proliferator-activated receptor ；ＰＰＡＲ）γはリガンドとして抗糖尿病剤、チアゾリジンジオン（thiazolidinedione）誘導体で活性化される標的であるが（ Okuno A, et al. " J. Clin. Invest. ", 101. 1354-1361(1998)）、同製剤で長期治療中の患者の骨代謝に好ましくない影響があると言われてきた。
【００２７】
最近、ヒトのＰＰＡＲ−γ活性を低下させる遺伝子多型はインスリン抵抗性や糖尿病の発症を抑制するという報告（ Hara K, et al. " Biochem. Biophys. Res. Comnun. " , 271, 212-216(2000)）や、野生マウスの約５０％ＰＰＡＲ−γを発現するＰＰＡＲ−γヘテロ欠損マウスは、高脂肪食や高炭水化物食負荷に対して、野生型に比べて肥満、インスリン抵抗性、糖尿病発症が抑制された報告（ Yamauchi T, et al. " J. Biol. Chem. " 276, 41245-41254(2001)）がなされており、脂肪細胞ＰＰＡＲ−γの中程度の抑制が、抗肥満・抗糖尿病作用を有し、ＰＰＡＲ−γアンタゴニストによる２型糖尿病の治療の可能性が門脇等により提唱されている。
【００２８】
本発明の血糖上昇予防・治療剤で有効成分とされている可溶性ケイ素や、ストリンチウムは、上記ＰＰＡＲ−γの発現を中等度に低下させる作用を有するものと考えられ、この作用により、抗糖尿病効果を得ることができるものと解される。
【実施例】
【００２９】
次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制約されるものではない。
【００３０】
実 施 例 １
生化学的試験：
まず、動物試験用に、（1）Ｃａ欠乏精製飼料（オリエンタル酵母工業株式会社社製）に、カルシウム含量１％となるよう炭酸カルシウムを加えた飼料（ＣＴ飼料）、(2)Ｃａ欠乏精製飼料に、カルシウム含量１％となるよう未焼成サンゴカルシウム（コーラルバイオＰＷ；コーラルバイオテック社製）を加えた飼料（ＣＳ飼料）、（3）上記（1）に、ケイ素量が５０ｐｐｍとなるようにメタケイ酸ナトリウムを加えた飼料（Ｓｉ飼料）、および（4）上記（1）に、ストロンチウム量が７５０ｐｐｍとなるように塩化ストリンチウムを加えた飼料（Ｓｒ飼料）の４種の飼料を用意した。
【００３１】
自然発症肥満性インスリン抵抗型糖尿病マウス（ＫＫＡｙ）雄５週齢を、１群８匹とし、上記ＣＴ飼料ないしＳｒ飼料の４種の飼料で２ヶ月間飼育した（それぞれ、対照群、ＣＳ群、Ｓｉ群およびＳｒ群という）。これらの４群のマウスの飼育は、単飼とし、水は自由摂水とした。
【００３２】
飼育期間中（５１日目まで）の血糖値を、また飼育終了時（５６日目）に、血糖量、血中インスリン濃度、血中レプチン濃度およびアデイポネクチン濃度を測定し、各成分がマウスに与える作用を調べた。また、糖尿病モデルマウスと比較のために、同じ１３週齢の正常マウス（雄８匹）を正常群とし、その血液を飼育終了時に採取し、上記各濃度を測定した。
【００３３】
（ 血糖量測定 ）
２ヶ月の飼育期間中、飼育開始時（０日）、飼育開始後１５日、３７日および５１日にマウス尾静脈から血液を採り、その中の血糖量を測定した。この結果を図１に示す。
【００３４】
図１から明らかなように、対照群の平均値の変化（１６７、２１４、３８６および３３９ｍｇ／ｄ１）と比較し、ＣＳ群の平均値（１６３、２０６、２８５および２２７ｍｇ／ｄ１）、Ｓｉ群の平均値（１５６、２３１、２６８および２３５ｍｇ／ｄ１）、Ｓｒ群の平均値（１５０、２００、２８８および２４７ｍｇ／ｄ１）はいずれも低い値を示しており、特に、３７日目以降は、いずれも対照群の血糖値の約７０％と、血糖値上昇を有意に抑制した。
【００３５】
また、図２に示すように、飼育終了時（５６日目）での血糖値は、対照群の３０６ｍｇ／ｄｌ（１００％）に対し、ＣＳ群で８３％、Ｓｉ群で８６％、Ｓｒ群で５５％と明らかに低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、血糖値を正常マウスのレベル（３４％）に向けて引き下げることが示された。
【００３６】
（ 血漿インスリン濃度測定 ）
血漿インスリン濃度を、飼育終了時（５６日目）に測定した。この結果を図３に示す。
【００３７】
図３から明らかなように、血漿中インスリン濃度は、対照群の７.０ｎｇ／ｍｌ（１００％）に対し、ＣＳ群で４４％、Ｓｉ群で６８％、Ｓｒ群で７０％と明らかに低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、インスリン抵抗性を正常マウスのレベル（１６％）に向けて低下させることが示された。
【００３８】
（ 血漿レプチン濃度測定 ）
脂肪細胞で合成され血中へ放出され、体脂肪と正の相関がある血漿中レプチンは、主に中枢神経系を介して糖代謝回転や糖取込を促進し、抗糖尿病因子として作用する。このレプチン濃度についても、飼育終了時（５６日目）に測定した。この結果を図４に示す。
【００３９】
図４から明らかなように、血漿レプチン濃度は、対照群の７．３ｎｇ／ｍｌ（１００％）に対し、ＣＳ群では７５％、Ｓｉ群では７６％、Ｓｒ群では７１％と有意に低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、体脂肪の減少（肥満改善）により血漿レプチン濃度を正常マウスのレベル（１５％）に向けて低下させること、すなわちインスリンと同様にレプチン抵抗性を改善し、血糖値を引き下げることが示された。
【００４０】
（ 血漿アデイポネクチン濃度測定 ）
脂肪組織由来抗抗糖尿病・抗動脈硬化因子である血漿アデイポネクチンは、全身の筋肉で脂肪酸酸化を活性化させ中性脂肪含量を低下させる作用で、インスリン感受性をより高めてインスリン抵抗性糖尿病を改善すると云われている（下村伊一郎、舟橋 徹、松澤佑次：脂肪組織由来抗抗糖尿病・抗動脈硬化因子、アデイポネクチン ”Molecular Medicine", vol. 39, No. 4 , 416-423, 2002）。このものは、インスリンやレプチンと同様に特異的受容体を介して作用を発揮するので（山内敏正、門脇 孝：アデイポネクチン受容体 "Molecular Medicine ", vol. 42, No. 1, 22-29, 2005）、インスリン抵抗性における血中高インスリンは骨格筋や肝臓の特異的受容体の発現を低下させ、アデイポネクチン作用不全を惹起し、肥満におけるアデイポネクチン抵抗性が生じ、インスリン抵抗性糖尿病を促進する悪循環に陥ると云われている。このアデイポネクチン濃度についても、飼育終了時（５６日目）に測定した。この結果を図５に示す。
【００４１】
図５から明らかなように、血漿アデイポネクチン濃度は、対照群の１.１μｇ／ｍｌ（１００％）に対し、ＣＳ群では６３％、Ｓｉ群では７０％、Ｓｒ群では４２％と有意に低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、インスリンやレプチンと同様に血漿アデイポネクチン濃度を正常マウスのレベル（４６％）へ向けて低下させ、アデイポネクチン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００４２】
（ 安全性 ）
前記飼育条件で、Ｓｉ群とＣＳ群マウスを６ヶ月長期飼育した結果では、毒性は認められなかった。
【００４３】
実 施 例 ２
遺伝子学的試験（１）：
上記実施例１の各群のマウスを屠殺した。常法に従い、膵臓、腎臓の細胞からＲＮＡを抽出した。このＲＮＡから、逆転写反応によりｃＤＮＡを得、リアルタイム定量ＰＣＲで糖尿病に関連するｍＲＮＡ発現量の定量を以下の通り行った。以下の実験において、ｍＲＮＡ発現量の定量には、Ｍｘ３０００Ｐ（STRATAGENE社）を用いて解析した。ＰＣＲの条件は何れも９５℃、１０分でホット・スタートを行い、９５℃−３０秒、６０℃−１分、７２℃−３０秒を４５サイクル繰返した。同時に５ｎｇ／μｌ濃度のコントロールＲＮＡを用いて５段階の希釈列を作成し、得られた標準曲線からＲＮＡ発現量を求めた。ＰＣＲでの試薬は、 Brilliant SYBR Green QPCR Master Mix（STRATAGENE社）を用い、その使用マニユアルのプロトコールに従った。各試験で用いたプライマーは下の通りである。なお、各試験での試験物質のｍＲＮＡ発現量は、普遍的に発現しているＧＡＰＤＨ酵素のｍＲＮＡ量（内部標準）に対するｎｇ比で表記した。
【００４４】
（ 膵臓のＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現定量 ）
インスリン合成分泌をする膵臓β細胞のグルコース検知装置の遺伝子発現を促進するＰＰＡＲ−γのｍＲＮＡ発現量は糖尿病で低下し、それによる膵臓での高血糖が過大のインスリン分泌刺激を惹起してインスリン抵抗性の一因となっている（ Kim HI, Ahn YH. Role of peroxisome proliferators-activated receptor-γ in the glucose-sensing appara-tus of liver and β-cells. " Diabetes ", 53 (Suppl. 1), S60-S65 (2004)）。
【００４５】
このＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡの発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図６に示す。
ＰＰＡＲ−γ：
（フォワード：配列番号１）
５'−ＣＧＡＧＣＣＣＴＧＧＣＡＡＡＧＣＡＴＴＴＧＴＡＴ−３'
（リバース：配列番号２）
５'−ＴＧＴＣＴＴＴＣＣＴＧＴＣＡＡＧＡＴＣＧＣＣＣＴ−３'
【００４６】
図６から明らかなように、ＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量は対照群の０.２８（１００％）に対し、ＣＳ群では１１１％、Ｓｉ群では１２５％、Ｓｒ群では１８１％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、インスリンやレプチンと同様に血漿アデイポネクチン濃度を正常マウスのレベル（１６１％）へ向けて上昇させ、糖感受性即ちインスリン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００４７】
（ 膵臓のアデイポネクチンｍＲＮＡ発現定量 ）
アデイポネクチンが組織内脂肪酸燃焼促進を介してインスリン抵抗性が解除される報告がされている（ Yamauchi T, Kamon J, Waki H, et al. the fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. " Nat. Med. ", 7, 941-946 (2001)）。現在臨床使用されている薬剤のなかで、血中アデイポネクチンを明らかに上昇させるのはＰＰＡＲ−γ リガンドであるチアゾリジン誘導体だけであり（Maeda N, Takahashi M, funahashi T, et al. PPAR-g ligands increase expression and plasma concentration of adiponectin, an adipose-derived protein. " Diabetes ", 50, 2094-2099 (2001)）、そのアデイポネクチン発現上昇は、ＰＰＡＲ−γを介してなされていることが報告されている（Iwaki M, Mastuda M, Maeda N, et al. Induction of adiponectin, a fat-derived anti-diabetic and anti-athrogenic factor, by nuclear receptors. " Diabetes ", 52, 1655-1663 (2003)）。
【００４８】
アデイポネクチン ｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図７に示す。
アデイポネクチン：
（フォワード：配列番号３）
５'−ＧＣＡＣＴＧＧＣＡＡＧＴＴＣＴＡＣＴＧＣＡＡＣＡ−３'
（リバース：配列番号４）
５'−ＡＧＡＧＡＡＣＧＧＣＣＴＴＧＴＣＣＴＴＣＴＴＧＡ−３'
【００４９】
図７から明らかなように、アデイポネクチンｍＲＮＡ発現量は、対照群の１.０７（１００％）に対し、ＣＳ群では１２８％、Ｓｉ群では１２８％、Ｓｒ群では１１７％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、上記したＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の有意の上昇を介して膵アデイポネクチン発現量を正常マウスのレベル（１４５％）へ向けて上昇させ、糖感受性即ちインスリン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００５０】
（ 膵臓のＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現定量 ）
ＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量は、高糖濃度で抑制されてβ細胞からインスリン分泌が促進され、糖刺激によるインスリン分泌調節に関与する一方で、高脂肪酸濃度はその発現量を上昇させて脂肪酸の酸化分解や脂質の細胞内輸送を促進する（ Sugden MC, Holness MJ: Potential role of peroxisome proliferators-activated receptor-αin the glucose-stimulated insulin secretion. " Diabetes " 53 (Suppl. 1): S71-S81, 2004）。アデイポネクチンによる脂肪酸燃焼促進作用のメカニズムは、アデイポネクチンがＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量の増加を介してであることが解明されている（ Yamauchi T, Kamon J, Waki H, et al. the fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. " Nat Med " 7, 941-946 (2001)）。
【００５１】
このＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡの発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図８に示す。
ＰＰＡＲ−α：
（フォワード：配列番号５）
５'−ＡＡＧＡＡＣＣＴＧＡＧＧＡＡＧＣＣＧＴＴＣＴＧＴ−３'
（リバース：配列番号６）
５'−ＧＣＡＧＣＣＡＣＡＡＡＣＡＧＧＧＡＡＡＴＧＴＣＡ−３'
【００５２】
図８から明らかなように、対照群の０.６１（１００％）に対し、ＣＳ群では９５％、Ｓｉ群では１１６％、Ｓｒ群では１０４％と変化はみられず、正常マウスレベル（１２３％）の約８０％程度の抑制がされていた。この結果から、本発明の血糖上昇予防・治療剤は高脂肪酸濃度を生じさせない事を示している。
【００５３】
実施例１の図１と図２で示したように、本発明の血糖上昇予防・治療剤が血糖値約３００ｍｇ／ｄｌを約３０％抑制したが、血糖値はまだ約２００ｍｇ／ｄｌであり、それによるＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡの発現上昇の抑制が予想される。前記したように、ＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量を増加させるアデイポネクチンと更にそのアデイポネクチン発現を促進するＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の有意の上昇が示されたことにより、血糖正常化の途上にあると考えられる。
【００５４】
（ 膵臓のインスリンｍＲＮＡ発現定量 ）
膵臓でのインスリンｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図９に示す。
インスリン：
（フォワード：配列番号７）
５'−ＡＡＡＧＧＣＴＣＴＴＴＡＣＣＴＧＧＴＧＴＧＴＧＧ−３'
（リバース：配列番号８）
５'−ＡＣＴＧＡＴＣＣＡＣＡＡＴＧＣＣＡＣＧＣＴＴＣＴ−３'
【００５５】
図９から明らかなように、正常マウスの場合、インスリン合成分泌する唯一の臓器である膵臓のインスリンｍＲＮＡ発現量がかなりの量（５.５×１０３）であるのに対し、対照群である肥満性インスリン抵抗型糖尿病マウスの対照群は、その１０倍量である５.１２×１０４（１００％）のインスリンを合成分泌した。これに対し、ＣＳ群では対照群の２１％、Ｓｉ群では９％、Ｓｒ群では６４％と有意に低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、血中インスリン濃度に反映されている膵臓のインスリンｍＲＮＡ発現量を、正常マウスレベル（１１％）へ向けて低下させ、インスリン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００５６】
（ 腎臓のＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現定量 ）
糖尿病性腎症でネフローゼ症候群になると、尿中へのアルブミンの喪失に応じて肝臓でのＶＬＤＬの産出増加により中性脂肪及びコレステロールが増加してくる。高脂血症は糸球体障害進展の危険因子であり、腎組織での脂肪処理は腎症の進展の予防として重要と考えられている。
【００５７】
この組織内脂肪酸燃焼を促進するアデイポネクチンとその発現を調節するＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡの腎臓での発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図１０に示す。
ＰＰＡＲ−γ：
（フォワード：配列番号１）
５'−ＣＧＡＧＣＣＣＴＧＧＣＡＡＡＧＣＡＴＴＴＧＴＡＴ−３'
（リバース：配列番号２）
５'−ＴＧＴＣＴＴＴＣＣＴＧＴＣＡＡＧＡＴＣＧＣＣＣＴ−３'
【００５８】
図１０から明らかなように、腎臓でのＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量は、対照群の０.５６（１００％）に対し、ＣＳ群では１３３％、Ｓｉ群では１４１％、Ｓｒ群では１３６％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、脂肪の酸化燃焼を促進して腎臓を腎症への進展から保護することが示された。
【００５９】
（ 腎臓のアデイポネクチン ｍＲＮＡ発現定量 ）
腎臓でのアデイポネクチン ｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図１１に示す。
アデイポネクチン：
（フォワード：配列番号３）
５'−ＧＣＡＣＴＧＧＣＡＡＧＴＴＣＴＡＣＴＧＣＡＡＣＡ−３'
（リバース：配列番号４）
５'−ＡＧＡＧＡＡＣＧＧＣＣＴＴＧＴＣＣＴＴＣＴＴＧＡ−３'
【００６０】
図１１から明らかなように、アデイポネクチン ｍＲＮＡ発現定量は対照群の２.５３×１０−３（１００％）に対し、ＣＳ群では１５３％、Ｓｉ群では１３５％、Ｓｒ群では１２３％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、脂肪の酸化燃焼を促進して腎臓を腎症への進展から保護することが示された。
【００６１】
（ 腎臓のＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現定量 ）
腎臓でのＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図１２に示す。
ＰＰＡＲ−α：
（フォワード：配列番号５）
５'−ＡＡＧＡＡＣＣＴＧＡＧＧＡＡＧＣＣＧＴＴＣＴＧＴ−３'
（リバース：配列番号６）
５'−ＧＣＡＧＣＣＡＣＡＡＡＣＡＧＧＧＡＡＡＴＧＴＣＡ−３'
【００６２】
図１２から明らかなように、ＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量は対照群の０.５３２（１００％）に対し、ＣＳ群では１６０％、Ｓｉ群では１７１％、Ｓｒ群では１６９％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、脂肪の酸化燃焼を促進して腎臓を腎症への進展から保護することが示された。
【００６３】
実 施 例 ３
遺伝子学的試験（２）：
老齢糖尿病患者は同齢の非糖尿病者より骨折の高い危険度を有し( Schwatz A, Sellmeyer DE, Ensrud Ke, et al. Older women with diabetes have an increased risk of fracture: a prospective study. " J. clin. Endocrinol. Metab. ", 86, 32-38 (2001) ）、また上記したように、抗糖尿病剤チアゾリジンジオン誘導体による骨代謝へ有害な効果が多く報告（ Rzonca SO, Suva LJ, Gaddy D, et al. Bone is a target for the antidiabetic compound rosigltazone. " Endocrinology ",145, 401-406 (2004)）されているので、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、骨代謝への作用を調べた。
【００６４】
上記実施例１の各群のマウスを屠殺後、常法に従い、大腿骨の骨髄細胞からＲＮＡを抽出した。このＲＮＡから、逆転写反応によりｃＤＮＡを得、リアルタイム定量ＰＣＲで骨代謝に関連するｍＲＮＡ発現量の定量を行った。
【００６５】
この結果、未分化中胚葉幹細胞から骨芽細胞や脂肪細胞へと分化する際の、脂肪細胞への分化転写因子である核内受容体ＰＰＡＲγ発現量は、対照群は、５.０５×１０−２（１００％）の発現量に対し、ＣＳ群、Ｓｉ群、Ｓｒ群では、各々４６％、５０％、６５％と有意に中程度低下しており、ほかの諸指標と共に骨代謝に良好な結果が示された。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物は、これが有する可溶性ケイ素および／またはストロンチウムの作用により、有意に生体内の血糖値や、インスリン値を低下させることができるものであり、インスリン依存性２型糖尿病の予防や治療に有用なものである。
【００６７】
そして、例えば、可溶性ケイ素については、半減期１５０年の３２Ｓｉを健常人に飲用させたところ、飲用したＳｉの約５０％が吸収され、３２Ｓｉの半減期２.７時間で９０％が、１１.３時間で１０％と二相性の尿中排泄を示し、４８時間後には吸収された３２Ｓｉはほぼ完全に除去されたことが報告されていること（ Popplewell JF, et al. " J. Inorg Biochem. ", 69, 177-180(1998））から、蓄積性はなく、安全性の高いものと判断される。
【００６８】
また、ストロンチウムについては、３２人の骨粗鬆症患者に乳酸ストロンチウム６.４ｇ（１.７ｇ Ｓｒ）の１日投与量で３ケ月〜３年間投与して、８４％の患者に改善例をみた報告（Janes JM, McCaslin F. The effect of strontium lactate in the treatment of osteoporosis. " Mayo. Clin. Proc. ", 43, 329-443 (1959) ）があることから、安全性の高いものと判断される。
【００６９】
このように、本発明の血糖上昇予防・治療剤は、新しいタイプのインスリン依存性２型糖尿病の予防・治療薬として、広く利用しうるものであり、特に骨量低下傾向が問題視されるチアゾリジンジオン誘導体を使用する抗糖尿病剤と共に利用した場合、骨量低下も同時に防止することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】各飼料での飼育期間中における、血糖量の変化を示す図面。
【図２】飼育終了時における、使用飼料と血糖量の関係を示す図面。
【図３】飼育終了時における、使用飼料と血漿インスリン量の関係を示す図面。
【図４】飼育終了時における、使用飼料と血漿レプチン量の関係を示す図面。
【図５】飼育終了時における、使用飼料と血漿アデイポネクチン量の関係を示す図面。
【図６】使用飼料と膵臓におけるＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図７】使用飼料と膵臓におけるアデイポネクチンｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図８】使用飼料と膵臓におけるＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図９】使用飼料と膵臓におけるインスリン ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図１０】使用飼料と腎臓におけるＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図１１】使用飼料と腎臓におけるアデイポネクチンｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図１２】使用飼料と腎臓におけるＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血糖上昇予防・治療剤に関し、更に詳細には、無機成分を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代人の高脂肪食や、運動不足などの生活習慣に起因し、肥満化が進んでいる。この肥満は、遺伝的要因と、環境的要因が考えられるが、ヒトの有する遺伝的要因である飢餓に備えたエネルギーの蓄積機構が関係しているといわれている。すなわち、食物からのエネルギーの供給が常に保証されない環境下においては、過剰のエネルギーを摂取した際に、その余剰分を中性脂肪として蓄え、飢餓などの際にそのエネルギーを迅速に放出、利用することが生存と種の繁栄のために有利であったが、現在のような飽食の時代ではこのようなエネルギー効率の良さが逆に災いし、脂肪の蓄積や肥満となりやすい結果となって、インスリン抵抗性２型糖尿病の発症へと繋がっていた。
【０００３】
更に、上記のようにインスリン分泌低下の遺伝素因、すなわち、インスリン抵抗性が低い患者では、これを共通基盤として、肥満、耐糖能異常、高グリセリド血症、高血圧といった疾患が発生し、動脈硬化のリスクファクターが高くなることも知られていた。
【０００４】
上記のような高脂肪食や運動不足などの生活習慣から、現在、わが国における糖尿病患者数は、７００万人以上と推定されているが、この生活習慣は簡単に変えられるものでなく、更に糖尿病患者や、その予備軍の増加が懸念されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記したような生活習慣病である糖尿病患者およびその予備軍を、食による一次予防的観点から、減少させることを目的とするものであり、その課題は、血糖上昇抑制作用を有する天然素材を見出し、糖尿病を予防・治療しうる手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行っていたところ、特定の無機成分を含有する化合物は、血糖値の上昇を有効に防ぐことができ、糖尿病の予防やその治療に有効であることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち本発明は、可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の血糖上昇予防・治療剤は、一定期間服用することにより、インスリン抵抗性２型糖尿病で上昇している血糖、血中インスリン、血中レプチン量などを低下させるものである。
【０００９】
従って、本発明の血糖上昇予防・治療剤は、医薬品あるいは健康食品等として容易に投与ないし摂取できるものであり、生活習慣病である糖尿病の他、肥満等の防止に有効に利用しうるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において使用される可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物とは、可溶性ケイ素またはストロンチウムの一方を含有する化合物および可溶性ケイ素とストロンチウムの両者を含有する化合物を意味する。
【００１１】
このうち、可溶性ケイ素またはストロンチウムの一方を含有する化合物としては、可溶性ケイ素を含有する化合物並びにストロンチウムを含有する無機化合物および有機化合物が挙げられる。
【００１２】
このうち、可溶性ケイ素を含有する化合物としては、メタケイ酸やケイ酸の他、それらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム塩等が挙げられる。
【００１３】
また、ストロンチウムを含有する無機化合物としては、塩化ストロンチウム、臭素酸ストロンチウム、臭化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、燐酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム等が挙げられ、ストロンチウムを含有する有機化合物としては、酢酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム等や、ストロンチウム ランレート（Strontium Ranelate／5-[bis(carboxy-methyl)amino]-2-carboxy-4-cyano-3-thiophenacetic acid distrontium salt; S12911-PROTOS, Institut de Recherches Internationales Servier, Coubevoie, France) 等のストロンチウム含有有機合成化合物が挙げられる。
【００１４】
また、可溶性ケイ素とストロンチウムの両者を含有する化合物としては、未焼成珊瑚カルシウム等が挙げられる。
【００１５】
上記のうち、可溶性ケイ素とストロンチウムの両者を含有する化合物である未焼成珊瑚カルシウムは、いわゆる風化造礁サンゴの未焼成物であり、微粉末、例えば、平均粒径１０ないし５μｍ程度の粉末として使用される。風化造礁サンゴを焼成した場合には、焼成によって可溶性ケイ素が消失し、糖尿病予防・治療等の効果を得ることはできない。
【００１６】
未焼成風化造礁サンゴの粉末（以下、「造礁サンゴ粉」という）は、珊瑚礁の存在する地域、例えば沖縄県などで得た風化造礁サンゴを粉砕することによって得られるものであり、このものは、その組成として、カルシウム（Ｃａ）を、３０ないし３９質量％（以下、単に「％」で示す）、マグネシウム（Ｍｇ）を、１.５ないし２.５％含有し、ＣａとＭｇの重量比は、２６：１ないし１２：１程度である。また、このものは、少量、例えば０.０１ないし０.０５％程度のケイ素を含有し、このうち、０.０００５ないし０.００２％は可溶性ケイ素（細胞膜通過型；bioavailable type）として含まれている。
【００１７】
この造礁サンゴ粉は、例えば、コーラルバイオテック株式会社から、「コーラルバイオＰＷ」として市販されているので、これを用いても良い。この「コーラルバイオＰＷ」の造礁サンゴ粉の分析例を、下記表に示す。
【００１８】
カルシウム ３６.１％
マグネシウム ２.０３％
イオウ ０.４０％
ナトリウム ０.３２％
ストロンチウム ０.２８％
フッ素 ０.０７５％
鉄 ０.０３９％
ケイ素 ０.０２５％
【００１９】
本発明の血糖上昇予防・治療剤は、例えば、上記した可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を適当な溶媒に分散、溶解させたり、これを粉砕等した後、これを有効成分とすることにより調製できる。
【００２０】
この際、本発明の血糖上昇予防・治療剤において、有効成分である可溶性ケイ素の配合量は、毒性を呈さない範囲であれば特に制約はないが、可溶性ケイ素を単独の場合、大人１日当たりの投与量として、５μｇないし２００ｍｇ程度、特に１０ないし２０ｍｇであることが好ましい。
【００２１】
一方、有効成分であるストロンチウムも、毒性を呈さない範囲であれば特に制約はないが、単独で配合する場合、大人１日当たりの投与量として、１.５ｍｇないし１５００ｍｇ程度、特に５００ないし７００ｍｇであることが好ましい。両者を含有する化合物を使用する場合は、これに準じて配合量を決めればよい。
【００２２】
本発明の血糖上昇予防・治療剤の形態の一つとしては、粉剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤等の医薬剤型を挙げることができる。この形態とする際には、必要により、通常使用される各種の医薬担体を使用することもできる。この医薬剤型とする場合は、上記量を１日１ないし数回に分けて摂取する形態とすればよい。
【００２３】
また、上記した可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物に加え、他の健康食品素材、例えば、各種食品添加物類、ビタミン類、ミネラル類等を配合することにより、複数の有効成分を有する健康食品型の血糖上昇予防・治療剤とすることもできる。
【００２４】
更に、本発明の血糖上昇予防・治療剤は、食品添加型のものとすることもでき、種々の食品素材にこれを加えることにより、血糖上昇予防作用を有する飲食品を得ることもできる。このような飲食品の例としては、例えば、清涼飲料、栄養飲料、果実飲料、乳酸飲料などの飲料（これらの飲料を調製する為の濃縮原液及び／又は調整粉末を含む）；アイスクリーム、シャーベットなどの冷菓；そば、うどん、パン、餅、各種ご飯類、各種パスタ類、餃子の皮などの穀物の加工品；飴、キャンディー、チョコレート、スナック菓子、ビスケット、クッキー、クラッカー、ゼリー、ジャムなどの菓子類；かまぼこ、はんぺん、ハム、ソーセージなどの水産、畜産加工食品；加工乳、チーズ、バターなどの乳製品；マーガリン、ラード、マヨネーズなどの油脂および油脂加工食品；醤油、ソース、味噌、ポン酢、昆布だし、スープの素などの調味料；各種惣菜類；漬物類；その他の各種形態の健康及び栄養（補助）食品などが挙げられる。
【００２５】
一方、食品添加型の血糖上昇予防・治療剤の場合も、最終的な摂取量が前記したのと同じか、これを下回る程度の量を食品中に添加すればよい。
【００２６】
本発明の作用機序は、不明な部分もあるが、次のように考えられている。すなわち、ペルオキシソーム増殖剤応答性レセプター（peroxisome proliferator-activated receptor ；ＰＰＡＲ）γはリガンドとして抗糖尿病剤、チアゾリジンジオン（thiazolidinedione）誘導体で活性化される標的であるが（ Okuno A, et al. " J. Clin. Invest. ", 101. 1354-1361(1998)）、同製剤で長期治療中の患者の骨代謝に好ましくない影響があると言われてきた。
【００２７】
最近、ヒトのＰＰＡＲ−γ活性を低下させる遺伝子多型はインスリン抵抗性や糖尿病の発症を抑制するという報告（ Hara K, et al. " Biochem. Biophys. Res. Comnun. " , 271, 212-216(2000)）や、野生マウスの約５０％ＰＰＡＲ−γを発現するＰＰＡＲ−γヘテロ欠損マウスは、高脂肪食や高炭水化物食負荷に対して、野生型に比べて肥満、インスリン抵抗性、糖尿病発症が抑制された報告（ Yamauchi T, et al. " J. Biol. Chem. " 276, 41245-41254(2001)）がなされており、脂肪細胞ＰＰＡＲ−γの中程度の抑制が、抗肥満・抗糖尿病作用を有し、ＰＰＡＲ−γアンタゴニストによる２型糖尿病の治療の可能性が門脇等により提唱されている。
【００２８】
本発明の血糖上昇予防・治療剤で有効成分とされている可溶性ケイ素や、ストリンチウムは、上記ＰＰＡＲ−γの発現を中等度に低下させる作用を有するものと考えられ、この作用により、抗糖尿病効果を得ることができるものと解される。
【実施例】
【００２９】
次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制約されるものではない。
【００３０】
実 施 例 １
生化学的試験：
まず、動物試験用に、（1）Ｃａ欠乏精製飼料（オリエンタル酵母工業株式会社社製）に、カルシウム含量１％となるよう炭酸カルシウムを加えた飼料（ＣＴ飼料）、(2)Ｃａ欠乏精製飼料に、カルシウム含量１％となるよう未焼成サンゴカルシウム（コーラルバイオＰＷ；コーラルバイオテック社製）を加えた飼料（ＣＳ飼料）、（3）上記（1）に、ケイ素量が５０ｐｐｍとなるようにメタケイ酸ナトリウムを加えた飼料（Ｓｉ飼料）、および（4）上記（1）に、ストロンチウム量が７５０ｐｐｍとなるように塩化ストリンチウムを加えた飼料（Ｓｒ飼料）の４種の飼料を用意した。
【００３１】
自然発症肥満性インスリン抵抗型糖尿病マウス（ＫＫＡｙ）雄５週齢を、１群８匹とし、上記ＣＴ飼料ないしＳｒ飼料の４種の飼料で２ヶ月間飼育した（それぞれ、対照群、ＣＳ群、Ｓｉ群およびＳｒ群という）。これらの４群のマウスの飼育は、単飼とし、水は自由摂水とした。
【００３２】
飼育期間中（５１日目まで）の血糖値を、また飼育終了時（５６日目）に、血糖量、血中インスリン濃度、血中レプチン濃度およびアデイポネクチン濃度を測定し、各成分がマウスに与える作用を調べた。また、糖尿病モデルマウスと比較のために、同じ１３週齢の正常マウス（雄８匹）を正常群とし、その血液を飼育終了時に採取し、上記各濃度を測定した。
【００３３】
（ 血糖量測定 ）
２ヶ月の飼育期間中、飼育開始時（０日）、飼育開始後１５日、３７日および５１日にマウス尾静脈から血液を採り、その中の血糖量を測定した。この結果を図１に示す。
【００３４】
図１から明らかなように、対照群の平均値の変化（１６７、２１４、３８６および３３９ｍｇ／ｄ１）と比較し、ＣＳ群の平均値（１６３、２０６、２８５および２２７ｍｇ／ｄ１）、Ｓｉ群の平均値（１５６、２３１、２６８および２３５ｍｇ／ｄ１）、Ｓｒ群の平均値（１５０、２００、２８８および２４７ｍｇ／ｄ１）はいずれも低い値を示しており、特に、３７日目以降は、いずれも対照群の血糖値の約７０％と、血糖値上昇を有意に抑制した。
【００３５】
また、図２に示すように、飼育終了時（５６日目）での血糖値は、対照群の３０６ｍｇ／ｄｌ（１００％）に対し、ＣＳ群で８３％、Ｓｉ群で８６％、Ｓｒ群で５５％と明らかに低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、血糖値を正常マウスのレベル（３４％）に向けて引き下げることが示された。
【００３６】
（ 血漿インスリン濃度測定 ）
血漿インスリン濃度を、飼育終了時（５６日目）に測定した。この結果を図３に示す。
【００３７】
図３から明らかなように、血漿中インスリン濃度は、対照群の７.０ｎｇ／ｍｌ（１００％）に対し、ＣＳ群で４４％、Ｓｉ群で６８％、Ｓｒ群で７０％と明らかに低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、インスリン抵抗性を正常マウスのレベル（１６％）に向けて低下させることが示された。
【００３８】
（ 血漿レプチン濃度測定 ）
脂肪細胞で合成され血中へ放出され、体脂肪と正の相関がある血漿中レプチンは、主に中枢神経系を介して糖代謝回転や糖取込を促進し、抗糖尿病因子として作用する。このレプチン濃度についても、飼育終了時（５６日目）に測定した。この結果を図４に示す。
【００３９】
図４から明らかなように、血漿レプチン濃度は、対照群の７．３ｎｇ／ｍｌ（１００％）に対し、ＣＳ群では７５％、Ｓｉ群では７６％、Ｓｒ群では７１％と有意に低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、体脂肪の減少（肥満改善）により血漿レプチン濃度を正常マウスのレベル（１５％）に向けて低下させること、すなわちインスリンと同様にレプチン抵抗性を改善し、血糖値を引き下げることが示された。
【００４０】
（ 血漿アデイポネクチン濃度測定 ）
脂肪組織由来抗抗糖尿病・抗動脈硬化因子である血漿アデイポネクチンは、全身の筋肉で脂肪酸酸化を活性化させ中性脂肪含量を低下させる作用で、インスリン感受性をより高めてインスリン抵抗性糖尿病を改善すると云われている（下村伊一郎、舟橋 徹、松澤佑次：脂肪組織由来抗抗糖尿病・抗動脈硬化因子、アデイポネクチン ”Molecular Medicine", vol. 39, No. 4 , 416-423, 2002）。このものは、インスリンやレプチンと同様に特異的受容体を介して作用を発揮するので（山内敏正、門脇 孝：アデイポネクチン受容体 "Molecular Medicine ", vol. 42, No. 1, 22-29, 2005）、インスリン抵抗性における血中高インスリンは骨格筋や肝臓の特異的受容体の発現を低下させ、アデイポネクチン作用不全を惹起し、肥満におけるアデイポネクチン抵抗性が生じ、インスリン抵抗性糖尿病を促進する悪循環に陥ると云われている。このアデイポネクチン濃度についても、飼育終了時（５６日目）に測定した。この結果を図５に示す。
【００４１】
図５から明らかなように、血漿アデイポネクチン濃度は、対照群の１.１μｇ／ｍｌ（１００％）に対し、ＣＳ群では６３％、Ｓｉ群では７０％、Ｓｒ群では４２％と有意に低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、インスリンやレプチンと同様に血漿アデイポネクチン濃度を正常マウスのレベル（４６％）へ向けて低下させ、アデイポネクチン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００４２】
（ 安全性 ）
前記飼育条件で、Ｓｉ群とＣＳ群マウスを６ヶ月長期飼育した結果では、毒性は認められなかった。
【００４３】
実 施 例 ２
遺伝子学的試験（１）：
上記実施例１の各群のマウスを屠殺した。常法に従い、膵臓、腎臓の細胞からＲＮＡを抽出した。このＲＮＡから、逆転写反応によりｃＤＮＡを得、リアルタイム定量ＰＣＲで糖尿病に関連するｍＲＮＡ発現量の定量を以下の通り行った。以下の実験において、ｍＲＮＡ発現量の定量には、Ｍｘ３０００Ｐ（STRATAGENE社）を用いて解析した。ＰＣＲの条件は何れも９５℃、１０分でホット・スタートを行い、９５℃−３０秒、６０℃−１分、７２℃−３０秒を４５サイクル繰返した。同時に５ｎｇ／μｌ濃度のコントロールＲＮＡを用いて５段階の希釈列を作成し、得られた標準曲線からＲＮＡ発現量を求めた。ＰＣＲでの試薬は、 Brilliant SYBR Green QPCR Master Mix（STRATAGENE社）を用い、その使用マニユアルのプロトコールに従った。各試験で用いたプライマーは下の通りである。なお、各試験での試験物質のｍＲＮＡ発現量は、普遍的に発現しているＧＡＰＤＨ酵素のｍＲＮＡ量（内部標準）に対するｎｇ比で表記した。
【００４４】
（ 膵臓のＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現定量 ）
インスリン合成分泌をする膵臓β細胞のグルコース検知装置の遺伝子発現を促進するＰＰＡＲ−γのｍＲＮＡ発現量は糖尿病で低下し、それによる膵臓での高血糖が過大のインスリン分泌刺激を惹起してインスリン抵抗性の一因となっている（ Kim HI, Ahn YH. Role of peroxisome proliferators-activated receptor-γ in the glucose-sensing appara-tus of liver and β-cells. " Diabetes ", 53 (Suppl. 1), S60-S65 (2004)）。
【００４５】
このＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡの発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図６に示す。
ＰＰＡＲ−γ：
（フォワード：配列番号１）
５'−ＣＧＡＧＣＣＣＴＧＧＣＡＡＡＧＣＡＴＴＴＧＴＡＴ−３'
（リバース：配列番号２）
５'−ＴＧＴＣＴＴＴＣＣＴＧＴＣＡＡＧＡＴＣＧＣＣＣＴ−３'
【００４６】
図６から明らかなように、ＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量は対照群の０.２８（１００％）に対し、ＣＳ群では１１１％、Ｓｉ群では１２５％、Ｓｒ群では１８１％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、インスリンやレプチンと同様に血漿アデイポネクチン濃度を正常マウスのレベル（１６１％）へ向けて上昇させ、糖感受性即ちインスリン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００４７】
（ 膵臓のアデイポネクチンｍＲＮＡ発現定量 ）
アデイポネクチンが組織内脂肪酸燃焼促進を介してインスリン抵抗性が解除される報告がされている（ Yamauchi T, Kamon J, Waki H, et al. the fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. " Nat. Med. ", 7, 941-946 (2001)）。現在臨床使用されている薬剤のなかで、血中アデイポネクチンを明らかに上昇させるのはＰＰＡＲ−γ リガンドであるチアゾリジン誘導体だけであり（Maeda N, Takahashi M, funahashi T, et al. PPAR-g ligands increase expression and plasma concentration of adiponectin, an adipose-derived protein. " Diabetes ", 50, 2094-2099 (2001)）、そのアデイポネクチン発現上昇は、ＰＰＡＲ−γを介してなされていることが報告されている（Iwaki M, Mastuda M, Maeda N, et al. Induction of adiponectin, a fat-derived anti-diabetic and anti-athrogenic factor, by nuclear receptors. " Diabetes ", 52, 1655-1663 (2003)）。
【００４８】
アデイポネクチン ｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図７に示す。
アデイポネクチン：
（フォワード：配列番号３）
５'−ＧＣＡＣＴＧＧＣＡＡＧＴＴＣＴＡＣＴＧＣＡＡＣＡ−３'
（リバース：配列番号４）
５'−ＡＧＡＧＡＡＣＧＧＣＣＴＴＧＴＣＣＴＴＣＴＴＧＡ−３'
【００４９】
図７から明らかなように、アデイポネクチンｍＲＮＡ発現量は、対照群の１.０７（１００％）に対し、ＣＳ群では１２８％、Ｓｉ群では１２８％、Ｓｒ群では１１７％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、上記したＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の有意の上昇を介して膵アデイポネクチン発現量を正常マウスのレベル（１４５％）へ向けて上昇させ、糖感受性即ちインスリン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００５０】
（ 膵臓のＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現定量 ）
ＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量は、高糖濃度で抑制されてβ細胞からインスリン分泌が促進され、糖刺激によるインスリン分泌調節に関与する一方で、高脂肪酸濃度はその発現量を上昇させて脂肪酸の酸化分解や脂質の細胞内輸送を促進する（ Sugden MC, Holness MJ: Potential role of peroxisome proliferators-activated receptor-αin the glucose-stimulated insulin secretion. " Diabetes " 53 (Suppl. 1): S71-S81, 2004）。アデイポネクチンによる脂肪酸燃焼促進作用のメカニズムは、アデイポネクチンがＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量の増加を介してであることが解明されている（ Yamauchi T, Kamon J, Waki H, et al. the fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. " Nat Med " 7, 941-946 (2001)）。
【００５１】
このＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡの発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図８に示す。
ＰＰＡＲ−α：
（フォワード：配列番号５）
５'−ＡＡＧＡＡＣＣＴＧＡＧＧＡＡＧＣＣＧＴＴＣＴＧＴ−３'
（リバース：配列番号６）
５'−ＧＣＡＧＣＣＡＣＡＡＡＣＡＧＧＧＡＡＡＴＧＴＣＡ−３'
【００５２】
図８から明らかなように、対照群の０.６１（１００％）に対し、ＣＳ群では９５％、Ｓｉ群では１１６％、Ｓｒ群では１０４％と変化はみられず、正常マウスレベル（１２３％）の約８０％程度の抑制がされていた。この結果から、本発明の血糖上昇予防・治療剤は高脂肪酸濃度を生じさせない事を示している。
【００５３】
実施例１の図１と図２で示したように、本発明の血糖上昇予防・治療剤が血糖値約３００ｍｇ／ｄｌを約３０％抑制したが、血糖値はまだ約２００ｍｇ／ｄｌであり、それによるＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡの発現上昇の抑制が予想される。前記したように、ＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量を増加させるアデイポネクチンと更にそのアデイポネクチン発現を促進するＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の有意の上昇が示されたことにより、血糖正常化の途上にあると考えられる。
【００５４】
（ 膵臓のインスリンｍＲＮＡ発現定量 ）
膵臓でのインスリンｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図９に示す。
インスリン：
（フォワード：配列番号７）
５'−ＡＡＡＧＧＣＴＣＴＴＴＡＣＣＴＧＧＴＧＴＧＴＧＧ−３'
（リバース：配列番号８）
５'−ＡＣＴＧＡＴＣＣＡＣＡＡＴＧＣＣＡＣＧＣＴＴＣＴ−３'
【００５５】
図９から明らかなように、正常マウスの場合、インスリン合成分泌する唯一の臓器である膵臓のインスリンｍＲＮＡ発現量がかなりの量（５.５×１０３）であるのに対し、対照群である肥満性インスリン抵抗型糖尿病マウスの対照群は、その１０倍量である５.１２×１０４（１００％）のインスリンを合成分泌した。これに対し、ＣＳ群では対照群の２１％、Ｓｉ群では９％、Ｓｒ群では６４％と有意に低下しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、血中インスリン濃度に反映されている膵臓のインスリンｍＲＮＡ発現量を、正常マウスレベル（１１％）へ向けて低下させ、インスリン抵抗性を改善し、血糖値を引下げることが示された。
【００５６】
（ 腎臓のＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現定量 ）
糖尿病性腎症でネフローゼ症候群になると、尿中へのアルブミンの喪失に応じて肝臓でのＶＬＤＬの産出増加により中性脂肪及びコレステロールが増加してくる。高脂血症は糸球体障害進展の危険因子であり、腎組織での脂肪処理は腎症の進展の予防として重要と考えられている。
【００５７】
この組織内脂肪酸燃焼を促進するアデイポネクチンとその発現を調節するＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡの腎臓での発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図１０に示す。
ＰＰＡＲ−γ：
（フォワード：配列番号１）
５'−ＣＧＡＧＣＣＣＴＧＧＣＡＡＡＧＣＡＴＴＴＧＴＡＴ−３'
（リバース：配列番号２）
５'−ＴＧＴＣＴＴＴＣＣＴＧＴＣＡＡＧＡＴＣＧＣＣＣＴ−３'
【００５８】
図１０から明らかなように、腎臓でのＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量は、対照群の０.５６（１００％）に対し、ＣＳ群では１３３％、Ｓｉ群では１４１％、Ｓｒ群では１３６％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、脂肪の酸化燃焼を促進して腎臓を腎症への進展から保護することが示された。
【００５９】
（ 腎臓のアデイポネクチン ｍＲＮＡ発現定量 ）
腎臓でのアデイポネクチン ｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図１１に示す。
アデイポネクチン：
（フォワード：配列番号３）
５'−ＧＣＡＣＴＧＧＣＡＡＧＴＴＣＴＡＣＴＧＣＡＡＣＡ−３'
（リバース：配列番号４）
５'−ＡＧＡＧＡＡＣＧＧＣＣＴＴＧＴＣＣＴＴＣＴＴＧＡ−３'
【００６０】
図１１から明らかなように、アデイポネクチン ｍＲＮＡ発現定量は対照群の２.５３×１０−３（１００％）に対し、ＣＳ群では１５３％、Ｓｉ群では１３５％、Ｓｒ群では１２３％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、脂肪の酸化燃焼を促進して腎臓を腎症への進展から保護することが示された。
【００６１】
（ 腎臓のＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現定量 ）
腎臓でのＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量を、下記プライマーを用いるＰＣＲにて測定した。この結果を図１２に示す。
ＰＰＡＲ−α：
（フォワード：配列番号５）
５'−ＡＡＧＡＡＣＣＴＧＡＧＧＡＡＧＣＣＧＴＴＣＴＧＴ−３'
（リバース：配列番号６）
５'−ＧＣＡＧＣＣＡＣＡＡＡＣＡＧＧＧＡＡＡＴＧＴＣＡ−３'
【００６２】
図１２から明らかなように、ＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量は対照群の０.５３２（１００％）に対し、ＣＳ群では１６０％、Ｓｉ群では１７１％、Ｓｒ群では１６９％と有意に上昇しており、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、脂肪の酸化燃焼を促進して腎臓を腎症への進展から保護することが示された。
【００６３】
実 施 例 ３
遺伝子学的試験（２）：
老齢糖尿病患者は同齢の非糖尿病者より骨折の高い危険度を有し( Schwatz A, Sellmeyer DE, Ensrud Ke, et al. Older women with diabetes have an increased risk of fracture: a prospective study. " J. clin. Endocrinol. Metab. ", 86, 32-38 (2001) ）、また上記したように、抗糖尿病剤チアゾリジンジオン誘導体による骨代謝へ有害な効果が多く報告（ Rzonca SO, Suva LJ, Gaddy D, et al. Bone is a target for the antidiabetic compound rosigltazone. " Endocrinology ",145, 401-406 (2004)）されているので、本発明の血糖上昇予防・治療剤が、骨代謝への作用を調べた。
【００６４】
上記実施例１の各群のマウスを屠殺後、常法に従い、大腿骨の骨髄細胞からＲＮＡを抽出した。このＲＮＡから、逆転写反応によりｃＤＮＡを得、リアルタイム定量ＰＣＲで骨代謝に関連するｍＲＮＡ発現量の定量を行った。
【００６５】
この結果、未分化中胚葉幹細胞から骨芽細胞や脂肪細胞へと分化する際の、脂肪細胞への分化転写因子である核内受容体ＰＰＡＲγ発現量は、対照群は、５.０５×１０−２（１００％）の発現量に対し、ＣＳ群、Ｓｉ群、Ｓｒ群では、各々４６％、５０％、６５％と有意に中程度低下しており、ほかの諸指標と共に骨代謝に良好な結果が示された。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物は、これが有する可溶性ケイ素および／またはストロンチウムの作用により、有意に生体内の血糖値や、インスリン値を低下させることができるものであり、インスリン依存性２型糖尿病の予防や治療に有用なものである。
【００６７】
そして、例えば、可溶性ケイ素については、半減期１５０年の３２Ｓｉを健常人に飲用させたところ、飲用したＳｉの約５０％が吸収され、３２Ｓｉの半減期２.７時間で９０％が、１１.３時間で１０％と二相性の尿中排泄を示し、４８時間後には吸収された３２Ｓｉはほぼ完全に除去されたことが報告されていること（ Popplewell JF, et al. " J. Inorg Biochem. ", 69, 177-180(1998））から、蓄積性はなく、安全性の高いものと判断される。
【００６８】
また、ストロンチウムについては、３２人の骨粗鬆症患者に乳酸ストロンチウム６.４ｇ（１.７ｇ Ｓｒ）の１日投与量で３ケ月〜３年間投与して、８４％の患者に改善例をみた報告（Janes JM, McCaslin F. The effect of strontium lactate in the treatment of osteoporosis. " Mayo. Clin. Proc. ", 43, 329-443 (1959) ）があることから、安全性の高いものと判断される。
【００６９】
このように、本発明の血糖上昇予防・治療剤は、新しいタイプのインスリン依存性２型糖尿病の予防・治療薬として、広く利用しうるものであり、特に骨量低下傾向が問題視されるチアゾリジンジオン誘導体を使用する抗糖尿病剤と共に利用した場合、骨量低下も同時に防止することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】各飼料での飼育期間中における、血糖量の変化を示す図面。
【図２】飼育終了時における、使用飼料と血糖量の関係を示す図面。
【図３】飼育終了時における、使用飼料と血漿インスリン量の関係を示す図面。
【図４】飼育終了時における、使用飼料と血漿レプチン量の関係を示す図面。
【図５】飼育終了時における、使用飼料と血漿アデイポネクチン量の関係を示す図面。
【図６】使用飼料と膵臓におけるＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図７】使用飼料と膵臓におけるアデイポネクチンｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図８】使用飼料と膵臓におけるＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図９】使用飼料と膵臓におけるインスリン ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図１０】使用飼料と腎臓におけるＰＰＡＲ−γ ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図１１】使用飼料と腎臓におけるアデイポネクチンｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【図１２】使用飼料と腎臓におけるＰＰＡＲ−α ｍＲＮＡ発現量の関係を示す図面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤。
【請求項２】
１日投与量として５μｇないし２００ｍｇとなる量の可溶性ケイ素を配合してなる請求項第１項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項３】
可溶性ケイ素を含有する化合物が、メタケイ酸もしくはケイ酸またはそれらのナトリウム、カリウム、カルシウムもしくはマグネシウム塩である請求項第１項または第２項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項４】
１日投与量として１.５ｍｇないし１５００ｍｇとなる量のストロンチウムを配合してなる請求項第１項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項５】
ストロンチウムを含有する化合物が、塩化ストロンチウム、臭素酸ストロンチウム、臭化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、燐酸ストロンチウムまたは硫酸ストロンチウムである請求項第１項または第４項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項６】
ストロンチウムを含有する化合物が、酢酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウムまたはストロンチウム含有有機合成化合物である請求項第１項または第４項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項７】
可溶性ケイ素およびストロンチウムを含有する化合物が、未焼成珊瑚カルシウムである請求項第１項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項１】
可溶性ケイ素および／またはストロンチウムを含有する化合物を有効成分とする血糖上昇予防・治療剤。
【請求項２】
１日投与量として５μｇないし２００ｍｇとなる量の可溶性ケイ素を配合してなる請求項第１項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項３】
可溶性ケイ素を含有する化合物が、メタケイ酸もしくはケイ酸またはそれらのナトリウム、カリウム、カルシウムもしくはマグネシウム塩である請求項第１項または第２項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項４】
１日投与量として１.５ｍｇないし１５００ｍｇとなる量のストロンチウムを配合してなる請求項第１項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項５】
ストロンチウムを含有する化合物が、塩化ストロンチウム、臭素酸ストロンチウム、臭化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、燐酸ストロンチウムまたは硫酸ストロンチウムである請求項第１項または第４項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項６】
ストロンチウムを含有する化合物が、酢酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウムまたはストロンチウム含有有機合成化合物である請求項第１項または第４項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【請求項７】
可溶性ケイ素およびストロンチウムを含有する化合物が、未焼成珊瑚カルシウムである請求項第１項記載の血糖上昇予防・治療剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−６３２７９（Ｐ２００８−６３２７９Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４２９５１（Ｐ２００６−２４２９５１）
【出願日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【出願人】（５０４１４５３０８）国立大学法人 琉球大学 (100)
【出願人】（５９１０６８３８８）コーラルバイオテック株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【出願人】（５０４１４５３０８）国立大学法人 琉球大学 (100)
【出願人】（５９１０６８３８８）コーラルバイオテック株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]