インスリン分泌の鍵「膵臓のΒ細胞」とは？分泌能低下の原因と対策

「インスリンの出が悪くなっていると言われた」「膵臓の働きが弱っているの？」そんな疑問や不安を感じたことはありませんか。

血糖値を下げる唯一のホルモンであるインスリンは私たちの膵臓にある「Β細胞（ベータさいぼう）」という特別な細胞で作られています。

このΒ細胞の働き、つまり「インスリン分泌能」が低下すると、糖尿病の発症や悪化に繋がります。

この記事ではインスリン分泌の主役である膵臓のΒ細胞とは何か、インスリン分泌能が低下する原因、そして大切なΒ細胞を守り、機能を維持するための対策について詳しく解説します。

膵臓のΒ細胞 インスリンを作り出す小さな巨人

私たちの血糖コントロールに欠かせないインスリン。そのインスリンはどこで、どのように作られているのでしょうか。

主役は膵臓にあるΒ細胞です。

膵臓の構造とランゲルハンス島

膵臓は胃の後ろ側にある細長い臓器で、消化酵素を分泌する外分泌機能とホルモンを分泌する内分泌機能を持っています。

この内分泌機能を担っているのが、膵臓の中に島のように点在する「ランゲルハンス島（膵島）」と呼ばれる細胞の集まりです。

ランゲルハンス島には数種類の細胞があり、それぞれ異なるホルモンを分泌しています。

Β細胞（ベータ細胞）の重要な役割

ランゲルハンス島を構成する細胞の中で最も数が多く、全体の約60～70%を占めるのが「Β細胞」です。

このΒ細胞こそが血糖値を下げる唯一のホルモンであるインスリンを合成し、貯蔵し、そして必要に応じて血液中に分泌するという、非常に重要な役割を担っています。

「インスリンΒ細胞」は、まさに血糖コントロールの司令塔と言えるでしょう。

インスリンとはどんなホルモンか

インスリンは血液中のブドウ糖（血糖）を細胞に取り込ませることで血糖値を下げる働きをします。

また、余分なブドウ糖を肝臓や筋肉でグリコーゲンとして蓄えたり、脂肪細胞で脂肪として蓄えたりする働きも持っています。

このインスリンの作用によって私たちの体はエネルギー源であるブドウ糖を効率よく利用し、血糖値を一定の範囲に保つことができます。

ランゲルハンス島の主な細胞と分泌ホルモン

細胞の種類	主な分泌ホルモン	主な働き
Β細胞（ベータ細胞）	インスリン	血糖値を下げる
Α細胞（アルファ細胞）	グルカゴン	血糖値を上げる
Δ細胞（デルタ細胞）	ソマトスタチン	インスリンやグルカゴンの分泌を抑制

インスリン分泌の仕組み Β細胞の働き方

Β細胞はどのようにして血糖値の変動を感知し、タイミングよくインスリンを分泌しているのでしょうか。その巧妙な仕組みを見ていきましょう。

食事と血糖値の上昇

食事を摂ると炭水化物などが消化・吸収され、血液中のブドウ糖濃度（血糖値）が上昇します。

この血糖値の上昇がΒ細胞にとってインスリンを分泌するための最も重要な刺激となります。

Β細胞による血糖値の感知

Β細胞は血液中のブドウ糖濃度を常に監視しています。血糖値が上昇するとブドウ糖はΒ細胞内に取り込まれ、代謝されます。

この代謝の働きが引き金となり、Β細胞内で一連の反応が起こり、インスリンを分泌する準備が整います。

インスリン分泌の2つのフェーズ

血糖値の上昇に応じてΒ細胞からインスリンが分泌される際には特徴的な2つのパターン（フェーズ）があります。

インスリン分泌のパターン

• 初期分泌（第1相）：食後に血糖値が急上昇するとΒ細胞内にあらかじめ蓄えられていたインスリンが速やかに、かつ大量に放出されます。これにより食後の急激な血糖上昇を抑えます。
• 追加分泌（第2相）：初期分泌に続いて新たに合成されたインスリンが持続的にゆっくりと分泌されます。これにより上昇した血糖値を徐々に正常範囲に戻します。

糖尿病、特に2型糖尿病の初期にはこの初期分泌が低下したり遅れたりすることが多く、食後高血糖の原因の一つとなります。

インスリンが体に作用する流れ

Β細胞から分泌されたインスリンは血液に乗って全身の細胞（特に筋肉細胞や脂肪細胞）に運ばれます。そして細胞表面にあるインスリン受容体に結合します。

この結合がスイッチとなり、細胞は血液中のブドウ糖を取り込み、エネルギーとして利用したり貯蔵したりします。

以上のような一連の働きによって血糖値が下がる仕組みになっているのです。

インスリン分泌能とは？その評価と重要性

「インスリン分泌能」という言葉を耳にすることがあるかもしれません。

これは、Β細胞がどれだけインスリンを作り出し、分泌する能力を持っているかを示すものです。

インスリン分泌能の定義

インスリン分泌能とは膵臓のΒ細胞が血糖値の上昇などの刺激に応じて適切にインスリンを合成し、分泌する能力のことを指します。

この能力が高いほど血糖コントロールは良好に保たれやすく、逆に低いと血糖値が上昇しやすくなります。

なぜインスリン分泌能が重要なのか

インスリン分泌能は糖尿病の発症や進行と深く関わっています。特に日本人を含むアジア人は欧米人と比較してインスリン分泌能が低い傾向があると言われています。

このため、それほど太っていなくてもインスリン分泌能の低下が原因で2型糖尿病を発症しやすいと考えられています。

インスリン分泌能を把握することは、糖尿病の予防や治療方針を決定する上で非常に重要です。

インスリン分泌能を評価する検査

インスリン分泌能を評価するためにはいくつかの検査があります。

主なインスリン分泌能評価検査

検査名	主な測定項目・評価内容
空腹時血中インスリン値 (IRI)	空腹時のインスリン濃度。インスリン抵抗性の評価にも用いる。
空腹時血中Cペプチド値 (CPR)	インスリンが作られる際に同時に分泌される物質。インスリンそのものより安定しており、インスリン分泌能の良い指標となる。
経口ブドウ糖負荷試験 (OGTT)	ブドウ糖液を飲んだ後の血糖値とインスリン値（またはCペプチド値）の変動を測定し、インスリンの初期分泌や総分泌量を評価。
グルカゴン負荷試験	グルカゴンを注射し、インスリン（またはCペプチド）の分泌反応を見る。

検査結果の一般的な見方

これらの検査結果は単独の数値だけでなく、血糖値との関連や他の検査結果と合わせて総合的に評価します。

例えば血糖値が高いにもかかわらずインスリン値やCペプチド値が低い場合は、インスリン分泌能の低下が示唆されます。

逆にインスリン値が高いのに血糖値も高い場合はインスリン抵抗性が主な原因である可能性が考えられます。詳しい解釈は必ず医師に確認しましょう。

インスリン分泌能が低下する主な原因

大切なインスリン分泌能はどのような原因で低下してしまうのでしょうか。背景には様々な要因があります。

遺伝的要因と人種差

インスリンを分泌する能力には生まれ持った遺伝的な素因が関わっています。特定の遺伝子を持つ人はインスリン分泌能が低い傾向があることが知られています。

また、前述の通り、日本人を含むアジア人は欧米人と比較してインスリン分泌能が低い民族であると言われています。

加齢による影響

年齢を重ねるとともに体の様々な機能が低下していくのと同様に、膵臓のΒ細胞の機能も徐々に低下し、インスリン分泌能が衰えていく傾向があります。

これは生理的な変化の一つですが、他の危険因子が加わるとその低下が加速することがあります。

生活習慣の乱れとインスリン抵抗性

過食、高脂肪食、運動不足、肥満といった生活習慣の乱れはインスリン抵抗性（インスリンが効きにくい状態）を引き起こします。

インスリン抵抗性が高まるとΒ細胞はより多くのインスリンを分泌しようと過剰に働き続けます。

この状態が長く続くとΒ細胞は疲弊し、やがてインスリンを十分に分泌できなくなってしまいます。

糖毒性と脂肪毒性 Β細胞へのダメージ

高血糖の状態が長く続くと、その高いブドウ糖自体がΒ細胞にダメージを与え、インスリン分泌能をさらに低下させることがあります。これを「糖毒性」と呼びます。

また、血液中の遊離脂肪酸濃度が高い状態（高脂肪食や肥満などで起こる）もΒ細胞の機能を障害し、インスリン分泌を悪化させることが知られており、これを「脂肪毒性」と呼びます。

これらの悪循環がインスリン分泌低下を加速させます。

自己免疫によるΒ細胞の破壊（1型糖尿病）

1型糖尿病は主に自己免疫反応によって自分自身の免疫細胞が膵臓のΒ細胞を誤って攻撃し、破壊してしまう病気です。

Β細胞が破壊されるとインスリンをほとんど、あるいは全く分泌できなくなり、生命維持のためにインスリン注射が必須となります。

発症には遺伝的要因やウイルス感染などが関与していると考えられていますが、詳しい原因はまだ完全には解明されていません。

その他の原因

上記以外にも膵炎や膵臓の手術、一部の薬剤の副作用、妊娠（妊娠糖尿病）などが、一時的または持続的にインスリン分泌能に影響を与えることがあります。

インスリン分泌低下がもたらす影響と糖尿病

インスリン分泌能の低下は私たちの体にどのような影響を与え、どのように糖尿病と関わってくるのでしょうか。

血糖コントロールの悪化

インスリン分泌能が低下すると食事によって血糖値が上昇しても、それを下げるためのインスリンが十分に分泌されません。

特に食後の血糖値を速やかに下げるためのインスリン初期分泌が障害されると食後高血糖が起こりやすくなります。

進行すると空腹時の血糖値も上昇し、持続的な高血糖状態となります。

2型糖尿病の発症と進行

2型糖尿病はインスリン分泌能の低下とインスリン抵抗性の両方が関与して発症しますが、特に日本人ではインスリン分泌能の低下が発症の大きな要因と考えられています。

初期にはインスリン抵抗性が主体でも、高血糖が続くとΒ細胞が疲弊して徐々にインスリン分泌能が低下し、糖尿病が進行していきます。

糖尿病合併症のリスク増大

インスリン分泌低下による持続的な高血糖は糖尿病の三大合併症（神経障害、網膜症、腎症）や、動脈硬化による心血管疾患（心筋梗塞、脳卒中など）のリスクを高めます。

これらの合併症は生活の質を著しく低下させるため、インスリン分泌能を維持し、良好な血糖コントロールを保つことが非常に重要です。

インスリン分泌低下による主な影響

影響	具体的な内容
食後高血糖	インスリン初期分泌の低下・遅延
空腹時高血糖	基礎インスリン分泌の低下
耐糖能異常の進行	糖尿病予備群から糖尿病へ
合併症リスク増加	持続的な高血糖による血管・神経障害

膵臓のΒ細胞を守り、インスリン分泌能を保つために

一度失われたΒ細胞の機能や数を完全に元に戻すことは難しいとされていますが、残っているΒ細胞を守り、その働きをできるだけ長く維持するための対策はあります。

食生活の見直しと適切な食事量

過食や高脂肪食、糖質の多い食事はΒ細胞に大きな負担をかけます。腹八分目を心がけ、バランスの取れた食事を規則正しく摂ることが基本です。

特に、急激な血糖上昇を避けるために食物繊維を多く含む野菜やきのこ類から先に食べる「ベジファースト」や、ゆっくりよく噛んで食べることも有効です。

適度な運動習慣の重要性

適度な運動はインスリン抵抗性を改善し、インスリンが効きやすい体質を作るのに役立ちます。これによりΒ細胞への負担を軽減することができます。

ウォーキング、ジョギング、水泳などの有酸素運動や、筋力トレーニングを組み合わせるのが理想的です。

食後1時間くらいに運動を行うと食後高血糖の抑制にも効果的です。

体重管理と肥満の解消

肥満、特に内臓脂肪の蓄積はインスリン抵抗性を高め、Β細胞を疲弊させる大きな原因です。

適切な食事と運動によって体重をコントロールして肥満を解消することがΒ細胞を守る上で非常に重要です。BMI22を目標とした標準体重の維持を心がけましょう。

ストレス管理と十分な睡眠

過度なストレスや睡眠不足は血糖値を上げるホルモンの分泌を促し、インスリン抵抗性を高める可能性があります。

また、自律神経のバランスを乱し、間接的にΒ細胞の機能にも影響を与えることがあります。

十分な睡眠時間を確保し、自分なりのリラックス方法を見つけてストレスを上手に解消することが大切です。

Β細胞を保護するための生活習慣

• バランスの取れた食事、適切なカロリー摂取
• 定期的な運動習慣
• 適正体重の維持
• 禁煙、節度ある飲酒
• 質の高い睡眠、ストレスコントロール

インスリン分泌低下に対する治療アプローチ

インスリン分泌能が低下している場合、どのような治療が行われるのでしょうか。

生活習慣改善の徹底

まず基本となるのは食事療法と運動療法を中心とした生活習慣の改善です。

これらによってインスリン抵抗性を改善し、Β細胞への負担を軽減することで残っているインスリン分泌能を最大限に活用することを目指します。

軽度のインスリン分泌低下であれば、生活習慣の改善だけで血糖コントロールが良好になることもあります。

薬物療法によるサポート

生活習慣の改善だけでは血糖コントロールが不十分な場合には薬物療法を検討します。

インスリン分泌を促す薬（SU薬、グリニド薬、DPP-4阻害薬、GLP-1受容体作動薬など）や、インスリン抵抗性を改善する薬（ビグアナイド薬、チアゾリジン薬など）、糖の吸収や排泄を調節する薬（α-グルコシダーゼ阻害薬、SGLT2阻害薬など）があります。

患者さんの状態やインスリン分泌能の程度、インスリン抵抗性の有無などを考慮して適切な薬剤を選択します。

インスリン分泌を助ける主な経口薬

薬剤の種類	主な作用
DPP-4阻害薬	血糖値に応じてインスリン分泌を促進、グルカゴン分泌を抑制
SU薬（スルホニル尿素薬）	Β細胞を刺激してインスリン分泌を強力に促進
グリニド薬	SU薬と同様にインスリン分泌を促進、速効性で食後高血糖改善に有効

※GLP-1受容体作動薬は注射薬ですが、インスリン分泌促進作用があります。

インスリン治療の導入

インスリン分泌能が著しく低下している場合や経口薬だけでは血糖コントロールが困難な場合、あるいは1型糖尿病の場合はインスリン製剤を注射で補充するインスリン治療が必要になります。

インスリン治療は不足しているインスリンを直接補うことで、より確実な血糖降下効果が期待できます。

定期的な検査と治療の見直し

インスリン分泌能や血糖コントロールの状態は時間とともに変化することがあります。

そのため定期的に医療機関を受診し、血液検査（血糖値、HbA1c、Cペプチドなど）や尿検査を受け、医師の診察を受けることが大切です。

検査結果や症状の変化に応じて治療法を適宜見直していく必要があります。

よくある質問

インスリン分泌やΒ細胞に関するよくあるご質問にお答えします。

以上

参考にした論文

KANETO, Hideaki, et al. Molecular mechanism of pancreatic β-cell failure in type 2 diabetes mellitus. Biomedicines, 2022, 10.4: 818.

EGUCHI, Natsuki, et al. The role of oxidative stress in pancreatic β cell dysfunction in diabetes. International journal of molecular sciences, 2021, 22.4: 1509.

YABE, Daisuke, et al. β cell dysfunction versus insulin resistance in the pathogenesis of type 2 diabetes in East Asians. Current diabetes reports, 2015, 15: 1-9.

SAISHO, Yoshifumi. β-cell dysfunction: Its critical role in prevention and management of type 2 diabetes. World journal of diabetes, 2015, 6.1: 109.

KASUGA, Masato, et al. Insulin resistance and pancreatic β cell failure. The Journal of clinical investigation, 2006, 116.7: 1756-1760.

SHIGIHARA, Nayumi, et al. Human IAPP–induced pancreatic β cell toxicity and its regulation by autophagy. The Journal of clinical investigation, 2014, 124.8: 3634-3644.

MURAKAMI, Takaaki; INAGAKI, Nobuya; KONDOH, Hiroshi. Cellular senescence in diabetes mellitus: distinct senotherapeutic strategies for adipose tissue and pancreatic β cells. Frontiers in Endocrinology, 2022, 13: 869414.

FUJITANI, Yoshio; KAWAMORI, Ryuzo; WATADA, Hirotaka. The role of autophagy in pancreatic β-cell and diabetes. Autophagy, 2009, 5.2: 280-282.

IMAI, Junta, et al. Regulation of pancreatic β cell mass by neuronal signals from the liver. Science, 2008, 322.5905: 1250-1254.

HOSHINO, Atsushi, et al. Inhibition of p53 preserves Parkin-mediated mitophagy and pancreatic β-cell function in diabetes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014, 111.8: 3116-3121.