DBE技術を用いて、ヒト腸管全体から生検を体系的に収集し、健康な個人および2型糖尿病患者におけるenteroendocrine KおよびL細胞の分布およびそれらのホルモン生成物の発現を特徴づけた。
2型糖尿病は、過体重/肥満および機能不全のグルコース恒常性を意味し、腸内分泌KおよびL細胞の変化に相関する可能性があるため、本研究は、これらの細胞の分布パターンおよびそれらの産物のいくつかの発現を、既知の胃腸障害のない前向きに募集された、同様の大きさの、明確に定義され、一致したボランティアグループにおける記述するように設計された。 DBEを使用して、腸管全体に多数のサンプルを得ることができた：9つの解剖学的に特定の領域から（図10）。 1）と空腸と回腸に沿って7-22″駅”。 解剖学的に明確に定義された領域からの生検は非常に同等であった。 空腸および近位回腸における生検の位置に関しては、より大きな不確実性が存在する（生検の位置3-9、図。 1)挿管法の可変長およびそれ故に個人の間で得られるサンプルの数のために。 この問題に対処するために、我々は体系的に空腸と回腸を七つの領域に分割した（方法を参照）。 前行性腸鏡検査中に挿入の最大深さに配置された粘膜下インクマークは、総腸鏡検査を示す、24人のうちの四つの逆行性腸鏡検査中に見られた（図。 2). 腸管の大部分は、達成された挿管の長さによって判断されるように、残りの参加者で調査されたと仮定される（詳細については、我々の方法論の論文を参
免疫組織化学および細胞数を用いて腸内分泌細胞およびプロホルモン処理酵素を定量し、qpcr mRNA発現解析を用いてホルモン/酵素産物を評価した。 両方の方法は十分に確立されていますが、制限もあります。 免疫組織化学で使用される抗体の高い特異性は、最小限の非特異的染色（偽陽性）を確実にするために非常に重要である。 したがって、我々は、十分に確立され、十分に特徴づけられた抗体を選択した。 スライス生検の顕微鏡写真からの免疫組織化学および細胞数を用いて、三次元物体（すなわち腸内分泌細胞）を二次元イメージング技術で評価する。 細胞分布の評価のためのより最適な技術は、真の密度（すなわち、細胞／mm3組織）が推定される立体学であろう。 しかし、この技術は、生検部位の数が多いと互換性のない組織の完全な横方向の”ブロック”を必要とするため、本研究で目的とした生きているヒトの腸管の詳細なマッピングが必要である。 さらに、以下を考慮する必要があります。 第一に、ｍＲＮＡ発現の評価は、内分泌細胞の活性を示すが、全てのｍＲＮＡが最終的な活性産物に翻訳されるわけではないので、ある細胞産物の総産生の尺度を提 第二に、特異的ｍＲＮＡ転写物が安定に発現された遺伝子の発現に関連しているので、発現は相対的である（さらなる詳細については、ＥＳＭ法を参照されたい）。 2型糖尿病の生物学的異質性を考慮すると、より顕著な違いは、より広範なグルコース調節不全を有する患者のより大きなサンプルサイズおよび包含
1983年のSjölundらによる腸内分泌細胞の分布に関する研究は、既知または提案されている腸神経ホルモンペプチドに対する幅広い抗血清（25種類）を含むIHSを用いて、これまでにヒトの腸で行われた最も詳細な研究である。 低侵襲技術は、その時点で利用できませんでした。 したがって、サンプルは、近位および遠位十二指腸、中位空腸、遠位回腸、上行結腸、横行結腸またはs状結腸および直腸の遠位部分からのみ回収された。 各領域について、組織材料を9-17個体から得た。 サンプルは、腹部手術（主に悪性腫瘍のために行われた）または様々な不特定の症状および疾患（例えば、”潜血”および”肝疾患”）を含む”他の胃腸障害”を有する個人 1985年、Adrianらは、胃底および前庭、十二指腸、空腸、回腸、上行結腸、s状結腸および直腸におけるPYYの量を決定するためにラジオイムノアッセイ技術を使用した。 各場所からのサンプルは、癌腫または胃潰瘍のために手術を受けている5-8人から得られた。 1992年に、ヒトにおける腸内分泌L細胞の分布を調査する研究がEisseleらによって報告された。 十二指腸，近位および遠位空腸，回腸，上行結腸，横行結腸および直腸の七つの領域から試料を得た。 サンプルは、癌またはクローン病の手術を受けた唯一の五人の参加者から得られた。 2005年、Guedesらは、30人のヒト死体の小腸の20cmごとからのサンプルのIHSを使用して、それぞれGIP-、GLP-1-およびCgA陽性細胞の分布を調べた。
上記の4つの研究は、病理学的変化の徴候のない正常に出現する組織サンプルを調査したことを強調すべきである。 しかし，腸領域における悪性または炎症性変化の存在または細胞分解死後の迅速な開始は，一般的な腸内分泌細胞の分布および機能に影響を与えた可能性がある。 さらに、参加者の異質性が結果に影響を与えた可能性があります。
我々の結果と一致して、Sjölund et al、Eissele et al、Adrian et alおよびGuedes et alは、それぞれ、十二指腸および近位空腸と比較して遠位空腸および回腸の密度/量が高く、近位から遠位結腸までの密度/量が増加し、直腸で最も高いレベルで、腸の局在に依存するL細胞産物（GLP-1および/またはPYY）の変化を記述した。 我々の結果は、小腸に沿って、結腸に沿って、GCGとPYY遺伝子発現の増加だけでなく、GLP-1とPYY陽性細胞の密度を増加させると、健康な個人と2型糖尿病でこのL 我々はまた、gcgの発現を除いて、直腸におけるL細胞マーカー（PYYおよびGLP-1陽性細胞およびPYY mRNA発現）の最大のシグナルを観察した。 グループ間で観察された差異（健常人と比較して2型糖尿病の参加者の結腸におけるGCGおよびPYY発現が有意に大きい）の影響は現在知られていない。 インクレチン効果が2型糖尿病で減少することは十分に確立されており、栄養誘発性GLP-1分泌の欠陥がこの現象を説明するのに寄与する可能性が しかしながら、２型糖尿病患者および非糖尿病患者における栄養刺激に対するＧＬＰ−１応答を調査した研究は、一般に、２型糖尿病患者は血漿総ＧＬＰ−１応答の低下を示さないことを示している。
我々は、gcg発現レベルと腸に沿ったGLP-1陽性細胞の密度との間に不一致を観察した。 これは、小腸のある部分のL細胞が、小腸の別の部分の腸内分泌L細胞とは異なる挙動を示すことを強調している。 これらの知見に沿って、より遠位に位置するＬ細胞は、より近位に位置するＬ細胞よりも高い程度までプログルカゴンを発現する可能性が高い。
健常人および2型糖尿病患者では、小腸の近位部におけるGIP発現およびGIP陽性細胞の密度が遠位から回盲部まで減少しているという我々の知見は、前 Gip陽性細胞が大腸に存在しないことを発見したSjölundらとは異なり、腸管の遠位部に低レベルのGIP陽性細胞を検出することができた。 しかし、我々は、これが非特異的抗体結合の結果であることを除外することはできない。 しかし、我々は非常に低いレベルではあるが、両方のグループの結腸におけるGIPのmRNA発現を観察した。 GIPの発現は、腸管全体に沿って2型糖尿病を有する個体において有意に大きかった。 GIPの転写は、GIP抵抗性の代償結果として増加する、すなわち2型糖尿病の個体で観察されるGIPのインスリン刺激効果の低下として増加すると推測され これに伴い、空腹時GIPレベルは、非糖尿病対照参加者と比較して2型糖尿病の参加者で高いことが示されており、さらに、GIPは2型糖尿病で見られる高血糖に寄与することが提案されている（主にGIPのグルカゴノトロピック効果による）。 しかし、2型糖尿病の個人における経口グルコースまたは混合食事後のGIP応答に関するデータは矛盾しており、メタ分析を用いた系統的レビューは、食後のGIP応答が2型糖尿病および健康な個人とのもので類似していることを示唆している。
酸性糖タンパク質CgAは細胞小胞の成分であり、内分泌産物の分泌過程において複数の役割を果たすと考えられていることから、腸内分泌細胞の一般的なマーカーとして使用されている。 小腸に沿ってCgA陽性細胞の一定の密度を観察したGuedesらとは異なり、我々の研究は有意な減少を示した。 さらに、我々は、2型糖尿病の参加者よりも健康な個人の小腸におけるCgA陽性細胞の密度が高いことを観察した。 CgA陽性細胞（腸内分泌細胞）の総数は、2型糖尿病の状態の結果として、またはおそらく2型糖尿病の病因に寄与する2型糖尿病で変化すると推測され 両群の直腸にはかなり高い数のＣｇａ陽性細胞が観察された。 最近、Engelstoftらはマウスで、cgaは主にモノアミン分泌型腸内分泌細胞に局在し、よりまばらにペプチド分泌型腸内分泌細胞に局在していることを示し、おそらくsjölundらによる直腸腸内分泌細胞は全身機能ではなく主に局所（パラクリン）機能を有する可能性があるという提案を支持している。
PC1/3は、それぞれGIPとGLP-1の形成につながるプロホルモンを処理することが知られているので、我々は全体の腸管に沿ってPC1/3の存在を見つ 我々はそれぞれPCSK1/3の大きな発現と健康な参加者と比較して2型糖尿病の参加者の小腸におけるPC1/3陽性細胞の低い密度を含む不一致を観察 上記で概説したように、この知見は、いくつかの腸内分泌細胞は、いくつかの領域で非常に活性であり、他の領域では低い活性を有することができると
PC2は主に膵臓アルファ細胞におけるプログルカゴンからグルカゴンへの処理で知られているため、腸管全体に沿ってPCSK2およびPC2陽性細胞のmRNA発現を見つけることは興味深いものであった。 これは、最近Lundらによって示唆されているように、グルカゴンが腸内で産生されることを示している可能性がある。 これに沿って、2型糖尿病患者の小腸におけるPCSK2発現の増加は、過剰なグルカゴンの形成をもたらし、2型糖尿病の高グルカゴン血症に寄与すると推 この側面をさらに明確にするために、免疫組織化学的二重染色を含む研究が保証される。
結論として、腸内分泌KおよびL細胞の分布の現在のマッピングと、ヒト腸管に沿ったそれらの関連製品の発現レベルの観察された変化と、2型糖尿病の参加者と健康な個人との間の実証された違いを組み合わせることは、科学者および臨床医のための参考研究を提供する。 循環する腸ホルモンに関する生理学的研究からの知識と組み合わせることで、我々のデータは、腸がグルコース代謝と食欲を調節するためにどのように これは人間の腸内グルカゴンの形成と一致する可能性があるため、腸内分泌細胞におけるPC2の同定は興味深いです。 しかし、この可能性を証明し、我々の知見を2型糖尿病の病態生理に結びつけるためには、さらなる研究が必要である。
