ブドウ糖負荷試験の効果のモデリング
Ross A. Kelly;...;S. R. Pop & Stewart J. Chidlow(2019.12, BMC Theoretical Biology and Medical Modelling)[Modelling the effects of glucagon during glucose tolerance testing]
理由
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概要
背景
グルコース負荷試験は、糖尿病患者に対してグルコースの効果とインスリン感受性を推定するために用いられる方法である。このような方法が重要であるので、インスリン活性の関数としてグルコースの動力学を記述する数理モデルの開発と理由が促進されてきた。ホルモンであるグルカゴンも全身の血中グルコース制御において基本的な役割を果たし、インスリンを相互に分泌し、異化グルカゴン利用を刺激する。しかしながら、α細胞によるグルカゴン分泌の制御は膵島細胞を通じて1型と2型の糖尿病において増加する。それにも関わらず、ブドウ糖負荷試験中のグルコース動力学をモデル化するときグルカゴン活性の算入はしばしば見落とされる。本研究では、ブドウ糖-インスリン-グルカゴンの動態を組み込んでブドウ糖負荷試験の2つの数理モデルを示す。最初のモデルはグルカゴンとブドウ糖の非線形関係を記述したものであり、2つ目のモデルは線形関係を仮定したものである。
結果
2つのモデルはインスリン注入データと同時に、グルコース注入静脈ブドウ糖負荷試験(IVGTT)で検証され、患者のグルコース効果(sG)とインスリン感受性(sI)の推定に成功した。グルカゴン動態を含むことで、代謝像をより詳細に与えることが証明され、グルカゴン効果(sE)とグルカゴン感受性(δ)の2つのパラメーターの推定が可能になった。
結論
このモデルによって、IVGTTとインスリン注入試験の間に、患者のグルカゴン感受性と効果の違いがグルコース濃度と血中グルカゴンにどのように影響するかを調べることができ、ブドウ糖負荷試験中のグルカゴン動態の役割を調べて予測する枠組みを与える。
雑記
