人間におけるケトン体代謝のホルモン調節

ケトン体代謝に関与する主なホルモンは、アナボリックホルモンインスリンと主に異化ホルモン、グルカゴン、コルチゾール、カテコールアミン、および成長ホルモンです。これらのホルモンは、肝臓への脂肪酸供給を調節することにより、3つの部位でケトン体代謝を調節する可能性があります。肝臓自体は、再耐性と脂肪酸酸化経路の相対的な活性を決定することにより。ケトン体の肝外利用率に影響を与えることにより、周辺。最初の2つは定量的に最も重要です。インスリンは3つの規制サイトすべてに作用します。脂肪組織では脂肪分解が阻害され、その結果として脂肪酸放出の減少とともに再ent延します。これらのプロセスは両方とも非常にインスリン感受性です。肝臓では、インスリンは脂肪酸合成とエステル化を増加させます。同時に、マロニル-CoA形成が増加し、アシルカルニチントランスフェラーゼ系を阻害し、したがって脂肪酸のミトコンドリアへの輸送を減少させ、したがって脂肪酸酸化とケトジェネシスを減少させます。インスリンはまた、肝外ケトン体の利用に小さな刺激効果があります。グルカゴンの影響は、インスリンが存在するかどうかに依存します。正常な人間では、グルカゴンはインスリン分泌を刺激し、主要な効果はインスリンの効果、つまりケトン形成の減少です。インスリン欠乏症では、グルカゴンは脂肪分解に軽度の刺激効果があり、肝臓への脂肪酸供給が増加します。ただし、グルカゴンの主な効果は肝臓にあります。マロニルCoA合成の阻害を通じて、カルニチンアシルトランスフェラーゼ系を活性化します。脂肪酸酸化が増加し、ケトジェネシスが強化されます。肝臓への全体的な影響は、存在するインスリンとグルカゴンの相対的な量に依存します。ソマトスタチンを用いた研究は、グルカゴンがインスリン分泌が正常な人間で阻害されるとケトジェネシスを急激に増加させることができることを示していますが、効果は短命です。コルチゾールはグルカゴンと同様の効果があります。インスリンの存在下では、脂肪組織からの脂肪酸の動員がわずかに増加し、グルコース侵入障害に続発し、おそらく脂肪分解自体にわずかな影響があります。ただし、この脂肪酸は、肝臓のトリアシルグリセロールに向けられています。インスリン欠乏において、再びソマトスタチン注入によって実証されている脂肪酸星体形成。メカニズムはあいまいなままです。対照的に、カテコールアミンは、インスリンの存在下でも脂肪分解と脂肪酸放出を刺激し、脂肪分解と脂肪酸放出を刺激し、最も強力な影響を及ぼします。したがって、それらは主に前駆体供給を強化することによって作用し、肝臓にわずかな影響しかあり、末梢利用に影響を与えません。グルカゴンのような成長ホルモンは、インスリンの存在下ではほとんど影響を及ぼさないが、インスリン欠乏のケトジェネシスを促進できるが、メカニズムは不明だ。したがって、通常は給餌された人では、肝臓の脂肪酸の利用可能性が限られているため、インスリンの効果がオーバーライドされ、ケトジェネシスはほとんど発生しません...

The main hormones involved in ketone-body metabolism are the anabolic hormone insulin and the primarily catabolic hormones, glucagon, cortisol, catecholamines and growth hormone. These hormones may regulate ketone-body metabolism at three sites: adipose tissue, by regulating fatty acid supply to the liver; the liver itself, by determining the relative activities of the re-esterification and fatty acid oxidation pathways; and the periphery, by influencing the rate of extrahepatic utilization of ketone bodies. The first two are quantitatively the most important. Insulin acts on all three regulatory sites. In adipose tissue lipolysis is inhibited and re-esterification enhanced with consequent decrease of fatty acid release. Both these processes are extremely insulin-sensitive. In the liver insulin increases fatty acid synthesis and esterification. At the same time malonyl-CoA formation is increased, which inhibits the acylcarnitine transferase system and thus decreases the transport of fatty acids into mitochondria and hence fatty acid oxidation and ketogenesis. Insulin also has a small stimulatory effect on extrahepatic ketone-body utilization. The effects of glucagon depend on whether insulin is present. In normal man glucagon stimulates insulin secretion and the predominant effect is that of insulin, i.e. decreased ketogenesis. In insulin deficiency glucagon has a mild stimulatory effect on lipolysis, increasing fatty acid supply to the liver. The main effects of glucagon are, however, on the liver. It activates the carnitine acyltransferase system through inhibition of malonyl-CoA synthesis. Fatty acid oxidation is increased and ketogenesis enhanced. The overall effect on the liver depends on the relative amounts of insulin and glucagon present. Studies with somatostatin show that glucagon can increase ketogenesis acutely when insulin secretion is inhibited in normal man, but the effects are short-lived. Cortisol has similar effects to glucagon. In the presence of insulin there is a small increase in fatty acid mobilization from adipose tissue, secondary to impaired glucose entry, and perhaps a small effect on lipolysis itself. This fatty acid is, however, directed to triacylglycerol in the liver. In insulin deficiency, again demonstrated by somatostatin infusion, the incoming fatty acidstone-body formation. The mechanism remains obscure. Catecholamines, in contrast, have their most potent effects on adipose tissue, stimulating lipolysis and fatty acid release even in the presence of insulin. They thus act mainly by enhancing precursor supply and have only minor effects on liver and no effect on peripheral utilization. Growth hormone, like glucagon, has little effect in the presence of insulin, but can enhance ketogenesis in insulin deficiency, although again the mechanism is unknown. Thus in normally fed man the effects of insulin will be overriding and little ketogenesis occurs because of limited fatty acid availability in the liver...