質問: 膵臓の体積の約5%を占める、グルカゴンやインスリンなどのホルモンの分泌を行う細胞の集まりを何というでしょう?
回答: ランゲルハンス島

タイトル: 細胞内膜系
滑面小胞体は、油脂、リン脂質、ステロイドといった脂質の合成に必須である。脊椎動物の性ホルモンや副腎から分泌されるステロイドホルモンは、動物細胞の滑面小胞体で産生されるステロイドの例である。これらのホルモンを合成する細胞は滑面小胞体に富んでいる。肝細胞も滑面小胞体を豊富に持つ特殊化された細胞であり、炭水化物の代謝における滑面小胞体の役割の例である。肝細胞は炭水化物をグリコーゲンの形態で保存する。グリコーゲンの分解は最終的に肝細胞からのグルコースの放出につながり、血糖濃度の調節に重要である。しかし、グリコーゲン分解の主要産物はグルコース-1-リン酸である。グルコース-1-リン酸はグルコース-6-リン酸に変換され、その後肝細胞の滑面小胞体の酵素によってリン酸が除去されてグルコースとなり、細胞から出ていけるようになる。

タイトル: 同化 (生物学)
同化過程は、器官や組織を「組み立てる」方向に働く。このような過程で細胞は成長、分化し、複雑な分子が合成され、個体は大きくなる。同化の例としては、骨の成長や石灰化、筋肉量の増加があげられる。内分泌学者は慣例的に、代謝のどの部分を刺激するかに基づいて、ホルモンを同化型と異化型に分類してきた。古典的なタンパク同化ホルモンは、タンパク質の合成と筋肉の成長を促すタンパク同化ステロイド(アナボリックステロイド)、およびタンパク質・炭水化物・脂肪の代謝を調節するインスリンである。植物やある種のバクテリアの光合成による糖質合成は、CO2からグルコース、セルロース、デンプン、脂質、およびタンパク質などを生成する同化過程である。

タイトル: グルカゴン
絶食中か、低血糖になるか、タンパク質を摂取することでも分泌が誘発される。逆に、炭水化物および砂糖を摂取して高血糖になると、分泌は抑制される。高タンパク食、高脂肪食を摂ると、血漿グルカゴンの上昇がみられる。しかし、単純脂肪経口投与では、グルカゴン分泌の増加は起こらない。別のホルモンであるソマトスタチン、セクレチンはグルカゴンの分泌を抑制するが、その際には成長ホルモン、チロキシン、糖質コルチコイド、コレシストキニン、ガストリンの分泌が刺激される。神経性因子として、迷走神経はムスカリン様作用により、グルカゴンの分泌を促進する。交感神経はβ作用によるグルカゴンの分泌の促進と、α作用によるグルカゴンの分泌を抑制する両方の作用を持つが、通常は分泌促進作用が優勢となる。

タイトル: GLP-1
GLP-1とは、グルカゴン様ペプチド-1 (Glucagon-like peptide-1) の略。1983年に同定された消化管ホルモンで、消化管に入った炭水化物を認識して消化管粘膜上皮から分泌される。分泌されたGLP-1は膵臓のランゲルハンス島β細胞に作用して、インスリン分泌を介した血糖降下作用を示す。中枢神経では、レプチン受容体を発現する延髄孤束核ニューロンにおいてGLP-1の産生が知られており、このニューロンが脳内における唯一のGLP-1産生ニューロンといわれている。さらにニューロンだけでなく、脳内免疫細胞であるミクログリアにおいてもGLP-1が産生されることから、脳内免疫に関与することが示唆されている。

タイトル: グルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド
従来、胃酸の分泌抑制によって小腸を酸から守り、消化管運動の抑制によって食物が胃を通過する速度を抑える作用を持つことが知られ、胃腸抑制ペプチドまたは胃抑制ペプチドと名付けられていた。しかし、体内で自然に分泌されるGIP量ではこれらの作用は得られないこと、体内でこの役割を担当するのは同様のホルモンであるセクレチンであることが判明している。現在では、十二指腸内のブドウ糖の高浸透圧化によって刺激されるインスリン分泌を誘導することが主な役割だと考えられており、グルコース依存性インスリン分泌促進ペプチド(頭文字は同じく“GIP”となる)という新しい名称が好まれている。インスリンの分泌量は、ブドウ糖を静脈内投与した場合よりも経口投与した場合の方が多くなる。この役割に加え、膵臓のβ細胞のアポトーシスを抑制して増殖を促進する事が知られている。また、グルカゴンの分泌や脂肪の蓄積を促進する。

タイトル: アミリン (ホルモン)
アミリン(英: amylin)または膵島アミロイドポリペプチド(英: islet amyloid polypeptide、略称: IAPP)は、37残基からなるペプチドホルモンである。アミリンは膵臓のβ細胞からインスリンとともに分泌される(インスリン:アミリン比は約100:1)。アミリンは胃の内容物排出速度を低下させて満腹感を促進することで血糖値の調節に関与し、食後の血糖値スパイクを防ぐ。IAPPは89残基のコーディング配列からプロセシングされる。IAPP前駆体(proIAPP、proamylin、proislet protein)は膵臓のβ細胞で67アミノ酸、7404 Daの前駆体ペプチドとして産生され、プロテアーゼによる切断などの翻訳後修飾を受けることでアミリンが産生される。

タイトル: インスリン
インスリンはDNA組み換え技術によって化学的に合成・生成された最初のタンパク質でもある。インスリンは、医療体制において極めて重要とされる必須医薬品の1つとしてWHO必須医薬品モデル・リストの一覧表に掲載されている。食べ物を食べたあとの血糖値の上昇とインスリンの分泌を最も強力に促進するのは炭水化物である。タンパク質もインスリンの分泌を刺激するが、グルカゴンの分泌も誘発する。食べ物に含まれる脂肪分は、インスリンの分泌にほとんど影響を与えない。日本語表記では「インスリン」のほかに、「インシュリン」とも呼ばれる。「インスリン」の名の由来は「島」を意味するラテン語『Insula』から。

タイトル: 機能
例えば脂肪細胞が食欲をコントロールするような微量物質を放出している、脂肪細胞のほうが主体となって脳に対して命令を出している、ということが、ここ数十年で理解されるようになってきている。また臓器が臓器に対して直接に(脳を一切 介さず)要請や命令を出すようなやりとりが大量に行われていることも判ってきている。

タイトル: コネクソン
コネキシン36(英語版)(Cx36)サブユニットは、肝臓と膵臓のギャップ結合でインスリンの排出とグルコース誘導性インスリン放出(glucose-induced insulin release)を媒介する。肝臓と膵臓の恒常性は、内分泌シグナル伝達と呼ばれる細胞間相互作用の複雑なシステムによって支えられている。ホルモンの血流への分泌は離れた器官の標的化に利用される。一方、膵臓と肝臓の内分泌シグナルは、シグナル伝達経路、イオンチャネル、Gタンパク質共役型受容体、受容体型チロシンキナーゼ、細胞間接触を介して細胞膜から短距離で作用する。これらの組織のギャップ結合は、隣接する細胞同士を緊密に接続することで、細胞間やより大きな器官間での細胞内のシグナルを仲介する。ギャップ結合での緊密な接続により、組織内の細胞はより効率的にコミュニケーションし、恒常性を維持することが可能となる。

タイトル: 脂肪肝
脂肪肝(しぼうかん、英語: fatty liver)とは、肝臓に中性脂肪が異常に蓄積した状態のことを指す。組織標本にした場合は、肝細胞内に脂肪空胞が見られる。要約すれば、何らかの理由によって脂肪代謝の処理が追いつかない状況に陥ったため、肝細胞の中に脂肪が油滴のように溜まって、肝細胞が膨れている状態である。正常な肝臓に於いても湿重量で 5%程度の脂肪を持っているが、30%以上の脂質(主に中性脂肪)が過剰に蓄積している状態である。ボディマス指数(BMI) 30 以上の人はほとんどが脂肪肝との報告もある。

タイトル: 悪性腫瘍
インスリンの過剰分泌を促進する食事は、インスリンを注射した時と同様の作用をもたらす。血糖値が正常範囲内(90~99)であっても、血糖値が90未満の人間と比較すると、膵臓癌の累積発生率は有意に増加し、空腹時の血糖値が110を超えると、あらゆる癌で死亡する確率が有意に上昇する。「GLUT5」と呼ばれる果糖輸送体は乳癌の発生に関わっている。果糖は前立腺癌の腫瘍の増殖を強力に促進する。炭水化物が多い食事は高血糖を有意に惹き起こす。砂糖を含む飲み物も高血糖の明確な原因となる。インスリンとは、膵臓のランゲルハンス島にあるβ細胞(Beta Cell)から分泌されるペプチドホルモンである。細胞によるブドウ糖の取り込みを促進し、炭水化物、脂質、タンパク質の代謝を調節し、分裂を促進する効果を通じて細胞分裂と成長を促進し、正常な血糖値を維持する。

タイトル: ダイエット
インスリンの分泌を阻害する薬物を投与するか、インスリンの濃度が低下すると体重は減少する。脂肪分解を抑制・妨害する作用は、インスリンにおける最も敏感な代謝作用である。空腹時でもインスリンの濃度がわずかに上昇すると、脂肪細胞における脂肪分解作業は阻害される。細胞へのブドウ糖の取り込みを刺激するには、通常の6倍のインスリン濃度が必要になり、肝臓における糖新生(Gluconeogenesis)を抑制するには、インスリンの濃度が2倍になるだけで十分である。脂肪細胞が満杯になってしまう場合に備えて、新しく脂肪を貯蔵する場所を確保するため、インスリンは脂肪細胞を新しく作るよう信号を送る。17歳の時に1型糖尿病を発症したある女性は、その後47年間に亘って太ももにある2か所の部分に、毎日インスリンを注射し続けた。彼女の太ももには、マスクメロン大の脂肪の塊ができあがった。

タイトル: ΓδT細胞
T細胞の分化には胸腺が大きな役割を果たすが、一部のT細胞は胸腺外で分化する。マウスでの研究によると、胎生早期においては最初にVδ1 TCRを持つγδT細胞が現れる。この細胞は胸腺において分化し、皮膚や生殖器の上皮にホーミングする。一方で出生後に出現し肝臓に存在するγδT細胞は、肝臓中のT細胞のうち25%程度を占め、そのほとんどが胸腺外で分化する。また、上述の腸管上皮内リンパ球として存在するγδT細胞も胸腺外分化である。この腸管内γδT細胞はIL-7依存性に形成されるクリプトパッチと呼ばれる腸粘膜内のリンパ球集団から供給されていると考えられている。また、肺にも胸腺外分化γδT細胞が存在する。ただし、αβT細胞も肝臓や腸管に胸腺外分化による細胞が一部存在することに留意する必要がある。