Discussion

この研究は、妊娠・授乳期に重度の高血糖の母親から生まれた雌の子供は、成体になって膵臓構造が変化する以外に低生体重と離乳時の低体重になるということを示している。 今回初めて、糖尿病の母親から生まれた雌の子供において、母親の亜麻仁油の使用が肥大化を回避し、膵島β細胞の発現を改善するなどの有益な効果をもたらすことを明らかにした。

重度の母体高血糖の場合に見られる非常に一般的な傷害は低出生体重であり（Holemans et al. 2003; Fetita et al. 2006; Song et al. 2012）、これは、HG糖尿病母体からの雌の子孫がFOGと同様にCGよりも軽かった我々の発見と一致する。 低出生体重児は、糖尿病母体の妊娠中に胎児が重度の子宮内高血糖に直面し、胎児膵島肥大とβ細胞過活動を誘発し、初期の高インスリン血症を引き起こす可能性があるという事実で説明できる。 このβ細胞の過剰な刺激により、胎児β細胞の適応が制限され、インスリン顆粒が枯渇し、インスリンを分泌できなくなります。 β細胞の疲弊により、胎児は低インスリン血症になります。 低インシュリン血症と標的細胞のインスリンレセプターの減少により、胎児のグルコース取り込みが減少する。 胎児タンパク質の成長が抑制され、胎児タンパク質の合成が常に低下し、胎児小体型化する。 出生後の発達は遅れ、これらの子孫は成人になっても小さいままです (Holemans et al. 2003; Yessoufou & Moutairou 2011)。

N-3 PUFA の供給源である魚油を妊娠中に補給すると、出生体重が増え、成人後の慢性疾患を発症する可能性を低くできると、疫学および実験研究により報告されています (McGregor et al. 2001; Olafsdottir et al. 2005)。 この効果はいくつかのメカニズムで説明できる。なかでも、DHAの血管拡張作用が子宮内胎盤流量を増加させ (Rogers et al. 2004)、胎児への栄養および酸素供給を活発にして、出生体重を増加させることが想定される。 ALA の長鎖誘導体への変換効率は依然として議論の余地があり、さらなる広範な科学的研究が必要である。 安定同位体を用いたヒトでのいくつかの研究によると、食事から摂取したALAの大部分は容易にβ酸化され、エネルギー基質として利用され、EPA（0.2〜8%）およびDHA（<0.05〜4%）への酵素的変換が制限されている（Burdge 2006; Plourde & Cunnane 2007）。 逆に、すでにDHAが組成上形成されている魚油とは対照的に、亜麻仁油からのn-3はEPAとDHAに変換されなければならず、このため、FOGではDHAの供給が少なく、期待された体重増加は起こらなかった

離乳21日目の時点で、糖尿病母からのすべての雌子豚はまだCGよりも軽かった。 Guardaら（2014）は、授乳期の健康なWistarラットに亜麻仁油入り高脂肪食を提供し、コントロール食を摂取した母親の子孫と比較して、離乳時のオスとメスの子孫の体重が低いことも観察されました。 泌乳期に亜麻仁油19％添加の高脂肪食を投与すると、乳汁組成が変化し、コレステロールやトリアシルグリセロールの含有量が低下したため、離乳時の低体重はこの要因によるものと結論づけた。 我々の動物も泌乳期に亜麻仁油を含む高脂肪食を摂取していたので、この変化は乳汁中にも生じたと結論づけた。 もう一つの理由は、ラットの糖尿病誘発に用いられるストレプトゾトシンは乳腺の脂肪酸合成能力を低下させ、乳汁中の量を少なくする（Jacksonら 1994; Blondeauら 2011）ことである。 7258>

子宮内発育制限の症例でかなり頻繁に観察される現象は、低い出生体重を補うために出生後の成長が加速すること（キャッチアップ）である。 したがって、動物は成人期に2型糖尿病やメタボリックシンドロームを発症するリスクが高くなりやすくなる（Hales & Ozanne 2003）。 離乳時にCGよりも体重が軽かった糖尿病母動物2群の雌は、70日目には体重をCGに合わせることに成功し、成長曲線を回復し、同じ量の餌を摂取してもCGに近い体重となり、離乳後のキャッチアップの可能性を示した。

食物摂取に関して、高脂肪食への亜麻仁油の追加は生涯を通じて子孫の食物摂取に影響しないことが確認された。 これらの子孫については、長期的には肥満やインスリン抵抗性の原因となる食物摂取量の増加が予想された。 胎児期の高インシュリン血症は、エネルギーバランスに関する視床下部の神経ネットワークの正常な発達に重要かつ不可欠な経路の機能不全に寄与している（Plagemann 2011）。 有意差は認められなかったが、雌のHG子孫はCGよりも14％多く食物を消費したことから、胎児高インスリン血症による変化の結果として、オレキシジェニックペプチドの発現が増加し、アノレクシスジェニックペプチドの発現が減少した可能性が示された。

動物モデルでは、母親の高血糖への胎内暴露により糖尿病が感染することが説得力を持って示されている。 発育の重要な時期における母親の高血糖は、グルコースの投与に対するインスリン分泌を減少させることに関連している（Fetita et al. 2006）。しかし、本研究では、重度の母親の高血糖は、出生後180日目に測定すると、雌の子孫のグルコース耐性に影響を与えなかった。 Zhao & Weiler 2010)でも同様の結果が得られており、母体の高血糖はSprague Dawleyラットの子孫の3ヶ月齢における男女の耐糖能に影響を与えなかった。 Songら（2012）は、我々の研究と同様に、標準的なチャウ食で飼育した場合、糖尿病母体からの子孫は、正常なグルコースを持つ母体からの子孫に似て、比較的正常な耐糖性を示すことを観察した。 OGTTと同様に、180日後の末梢インスリン抵抗性の測定法であるIpITTに関しても、群間差は認められなかった。 Blondeauら（2011）は、妊娠中および授乳期に糖尿病を発症したSprague Dawleyの子孫の3、6、12ヶ月の糖代謝を評価し、これらの動物の生後12ヶ月でのみIpITT試験によるインスリン抵抗性を見いだしました。 その結果、6ヶ月時点のIpITT曲線下面積は両群間に差はなかったが、HGの曲線下面積はCGより8.9%大きいことが分かった。 Zengら(2010)は、空腹時血糖値に関しても、重症高血糖のWistarラットのCGとその子供の6ヶ月後の空腹時血糖値には差がないことを見いだした。 これらの観察は、3ヶ月齢と6ヶ月齢の糖尿病ラットと健常ラットの雄の子孫の間で、空腹時グルコース、およびインスリンレベルが同様であることを観察したBlondeauら（2011）と一致した。 別の研究では、6ヶ月齢の雄ラットの空腹時グルコースとインスリン値に対する重度の高血糖の影響を評価し、糖尿病母体由来のグループと対照母体由来のグループの間に差がないことを観察した（Song et al.） ほとんどの研究で、雄の子供だけが分析されており、糖尿病ラットの雄の子供と我々の結果を比較することが困難であることを強調する。

母親の高血糖により膵島の過形成が起こりうることは、周産期に新生する可能性を通じて文献に記載されている（Holemans et al.2003、Fetita et al. 実験グループの膵島密度を分析したところ、グループ間に差はなかったが、母親の高血糖はHGの膵島数を増加させ、このグループの女性はCGよりも膵島が13.1%多かった。 Remacleら（2007）によると、糖尿病の母親の子どもは、高血糖の子宮内環境のため、膵島が過剰に刺激され、膵島が肥大化するという。 膵島の平均直径を解析したところ、母体の高血糖の影響を受け、HGはCGよりも直径が大きくなっていることが確認されました。 一方、Songら（2012）は、妊娠中および授乳期に重度の高血糖を起こしたSprague Dawleyラットの雄の子どもを対象に、離乳後に対照食を与えた糖尿病母動物由来のグループと生後6ヶ月の対照母動物の間で、膵島の大きさに差がないことを観察している。 180日後の膵島直径はHGより小さく、CGと同程度であったことから、亜麻仁油の膵島肥大予防効果をより強調する。 n-3 PUFA は peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) を活性化し、β細胞におけるアイソフォーム PPAR γ の発現が糖代謝に関わる遺伝子の発現を制御することがよく知られている。 したがって、n-3は、妊娠中の糖尿病の母親の子孫に起こる、出生から成人に至るまでの膵臓β-細胞の基礎的な過剰刺激を軽減し（Plagemann 2011）、膵島の肥大につながらないと予想される。

健康なラットから膵島を分離すると、小膵島の割合は大膵島の割合より高いと文献で報告されている（MacGregor et al.2006）。 このことは、本研究で観察された結果と同様であり、全てのグループの雌の子孫は、小膵島の割合が高いことが確認された。 グループ間の比較では、180日目において、HGはCGよりも大小島の割合が高く、小島の割合が低いことが観察された。 HGの大小島が多いのは、妊娠中に母体の高血糖に直面し、より多くのインスリンを分泌する必要があったため、これらの小島が過剰に刺激されたためである。 この状態は、膵島の細胞を増加させ、それによって膵島を大きくし、この特徴は成人になるまで維持された（Fetita et al.2006; Remacle et al.2007）。 また、FOGはCGと同様に膵島サイズに対する相対的な分布を有していたため、亜麻仁油の使用はこのような事態を招いていないことから、改めてその効果を強調した。

HG動物は膵島の数値的な密度および膵島サイズの向上を示したものの、膵臓の絶対重量および相対重量は他のグループと比較して低値であった。 Holemansら(2003)は、糖尿病の母親の子供では、内分泌組織の割合は増加するが、胎児膵臓重量が減少すると報告しており、我々の知見を支持し、内分泌組織の量に不利に外分泌組織の割合が減少することを示している。 FOGはCGと同様に膵臓の絶対重量と相対重量が同じであり、内分泌部分に関するすべてのパラメータはCGで見られたものと同等であった。

HG子孫に見られるように大きな膵島はインスリン分泌量が少なく、これらは膵島あたりのβ細胞免疫密度が低く、細胞あたりのインスリン量が少なくなるという説明ができる（藤田ら 2011; Huangら 2011）。 インスリンの免疫密度に関する我々の結果は、この考えを裏付けるものであった。HGの子孫は、他のグループと比較して免疫染色密度が低く、またβ細胞の量も減少していた。 このような状況を回避するために、亜麻仁油の効果が確認された。すなわち、免疫染色の密度とβ細胞量は、HGよりも大きく、CGと同程度であった。 N-3 LCPUFAsとその代謝物はPPARγの天然リガンドであり（Edwards & O’Flaherty 2008; Calder 2012）、Wistarラットとハムスターβ細胞株から分離した膵島におけるインスリン分泌能の改善など、膵β細胞に直接有益な効果を示す研究報告がある（Van Herpen & Schrauwen-Hinderling 2008）。 したがって、HGと比較してFOGでインスリンの発現が多いのは、このLCPUFAとPPAR γ.

の関係に関連すると考えている。