インスリンを分泌するβ細胞表面には、血糖値を認識する蛋白質（グルコーストランスポーター）があるが、正常に機能するには細胞表面の糖鎖のグルコーストランスポーターにくっつかなければならない。

　糖鎖は糖分子が鎖状につながりあっていて、どんな細胞であるのかを周囲の細胞に伝えたり、蛋白質の機能を補ったりなど、多様な役割をもつと考えられている。この糖類が蛋白質などにくっつく反応を「糖鎖修飾」という。

　糖鎖修飾を行う酵素が欠損すると、グルコーストランスポーターが安定して働くことができず、血糖値を認識するメカニズムが損なわれる。その結果、糖尿病が引き起こされる。

　高脂肪・高エネルギーの不健康な食生活は、グルコーストランスポーターの異常につながりやすい。研究チームが脂肪を多く摂取させたマウスを調べたところ、膵臓の細胞にストレスが加わり、糖鎖が異常を起こしていた。

　こうした現象はヒトにもあてはまる。研究チームは、2型糖尿病患者の膵臓β細胞を調べ、肝臓、膵臓などの発生に必要な転写因子や、遺伝子発現調節を行う転写因子による糖鎖修飾が、β細胞の機能維持に不可欠であることも確かめた。

　さらに、マウス膵臓β細胞で、糖鎖の分岐鎖合成を決定する糖転移酵素のひとつである「GnT-IVa」を強制的に発現させると、2型糖尿病を予防できることも実証した。

　研究チームは今回の発見について、「2型糖尿病の発症の仕組みの理解や糖尿病治療につながる」と評価している。「膵臓β細胞の糖鎖修飾機能を維持することで糖尿病を予防できる」、「2型糖尿病患者のβ細胞でも、糖鎖修飾機能が低下している」と強調している。

膵臓β細胞の糖鎖異常が糖尿病発症につながる−糖鎖がインスリン分泌を決めることを初めて発見−（理化学研究所）
理研Navi
Pathway to diabetes through attenuation of pancreatic beta cell glycosylation and glucose transport
Nature Medicine, 2011, doi:10.1038/nm.2414