イヌの骨格筋、脳、肝臓、腎臓について、解糖の律速酵素であるホスホフルクトキナーゼ-1（PFK-1）のサブユニット構成や、PFK-1とその逆向きの反応を触媒するフルクトースビスホスファターゼ-1（FBP-1）の酵素活性について比較検討した。その結果、各臓器におけるPFK-1のサブユニット構成や酵素活性は、各臓器のエネルギー代謝の特徴に応じた臓器分布をしている事が示唆された。

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【目的】キノロン系抗菌薬（キノロン薬）の副作用の一つである低血糖にはインスリン分泌亢進あるいは抑制の関与が報告されてい るが，詳細は明らかではない。そこで，キノロン薬moxifloxacin（MFLX）及びgatifloxacin（GFLX）のサル初代培養肝細胞における糖新 生に及ぼす影響を検討した。
【方法】雄性カニクイザル由来初代培養肝細胞をdexamethasone及びN⁶,2'-O-dibutyryladenosine 3',5'-cyclic monophosphateを含 む誘導培地で一晩培養し，基質としてlactic acidとsodium pyruvate（L/P）を添加したMFLX及びGFLXを含む培地で4時間処理 （濃度：10μM ～1000μM）した後，上清のグルコース濃度を測定した。さらに，fructose-6-phosphate（F6P）またはphosphoenol pyruvate（PEP）を基質としてL/Pと同時に添加し，基質による反応性の違いを検討した。また，に関わるfructose-1,6- bisphosphatase，glucose-6-phosphatase（G6Pase），phosphoenolpyruvate carboxylase（PEPCK）1，PEPCK2及び解糖系に関わ るpyruvate dehydrogenase，pyruvate kinaseのmRNA発現量を定量的リアルタイムRT-PCR法により測定した。
【結果及び考察】細胞をMFLX及びGFLXで処理した結果，両化合物はL/Pを基質としたを用量依存的に抑制した。また，基質と してPEPを加えた場合でもは抑制されたが，F6Pを加えた場合の抑制は改善された。さらに，解糖系あるいは関連 酵素の遺伝子発現に及ぼす影響を調べた結果，両キノロン薬で，PEPCK1及びG6PaseのmRNA発現量の増加あるいは増加傾向が認め られ，抑制による代償性変化の可能性が考えられた。以上，GFLX及びMFLXは，サル初代培養肝細胞において，L/Pを基質と したを抑制し，特にPEPからF6Pに変換する過程に影響している可能性が考えられた。

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【目的】着床前胚のグルコース（Glu）要求性は種によって異なる。マウス胚において培地へのGlu添加は，初期卵割期胚の発生を抑制するが，胚盤胞形成には必須である。そのためGlu不含培地では，胚盤胞を形成せずに退行する。一方ブタ胚はGluを含まないPZM-3培地において，受精卵，単為発生2倍体ともに，胚盤胞まで高率に発生する。マウス胚とブタ胚における，このようなGlu代謝の違いは，の有無に起因すると仮定した。つまり，ブタ着床前胚ではが行われているために，培地へのGlu添加を必要としないと考えた。本研究では，着床前のブタ胚が能力を持つかどうかを明らかにするために，着床前の各発生段階にあるブタ単為発生2倍体において，の不可逆的反応に関わる酵素[ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ (PEPCK), ピルビン酸カルボキシラーゼ (PC), フルクトース-1,6-ビスホスファターゼ (FBP), グルコース-6-ホスファターゼ (G6P)]の発現を調べた。【方法】直径4～6 mmの卵胞からGV卵を採取し，44～46時間成熟培養後，MII卵を活性化させ，サイトカラシンB処理によって単為発生2倍体を作出した。2倍体をPZM-3で培養し，活性化後24, 48, 72, 96, 120, 144時間に，それぞれ48～50個の正常胚を回収した。これらの2倍体胚，および50個のMII期卵母細胞からtotal RNAを抽出した。抽出したRNAを元にcDNAを合成し，RT-PCR法を用いて関連酵素（PEPCK, PC, FBP, G6P）のmRNA発現を調べた。【結果】MII期卵母細胞，ならびに2細胞から拡張胚盤胞期まですべての胚において，PEPCK, PC, FBP, G6PのmRNA発現が認められた。以上の結果から，哺乳動物のMII期卵母細胞，および胚盤胞までのすべての発生段階の活性化2倍体でを行えることが示唆された。

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alloxan投与, cortisol投与, glucose投与などの実験的糖尿ラットについて腎糖代謝の変動をしらべ,さらに内臓剔出ラットについて腎剔出を加えたものと,加えなかつたものをつくり,正常ならびに糖尿動物での血糖の推移を観察した.(1)alloxan糖尿動物の腎糖代謝の特徴は,糖利用障害,の亢進,糖再吸収の亢進,五炭糖回路の回転低下などを反映するような変動を示した.(2)cortisol投与糖尿動物の腎糖代謝は亢進像を思わせる動きであつた.(3)内臓剔出実験よりalloxan糖尿動物の腎での亢進を支持する所見を得た.(4)腎糖代謝変動の特質ならびに肝との類似性より,腎糖代謝もまたホルモン支配をうけている可能性がつよい.また糖尿状態のとき腎に亢進がみられることは重要なことであつて,このような状態では腎も肝と同様に積極的に生体内糖調節に関与しているものと考えられる.

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正常および塩酸注入により作成したアシドーシスめん羊について,U-¹⁴C-glucoseのprimedinfusionによる同位元素希釈法を使用し,腎におけるグルコース産生(RGP)と利用率(RGU)ならびに全生体におけるグルコース利用率(TBGU)を求め,また腎におけるアンモニア産生量(NH₃•P)を測定しRGPとの関連性を定量的に検索した.アンモニアの尿中排泄量は,アシドーシス期には正常時の13倍に増加し,NH₃•Pも9倍に増加した.TBGUはアシドーシス期にやや減少したが有意差はなかった.RGPは正常めん羊で0.47mg/min/kg,アシドーシスめん羊で0.85mg/min/kgと正常の約1.8倍に増加し,TBGUに対する割合も正常めん羊の21%に対してアシドーシスめん羊では40%と2倍に増加した.RGUも正常およびアシドーシスめん羊で,それぞれ0.26,0.63mg/min/kgとアシドーシスによりその利用は2.5倍に増加した.しかし,(RV-A)差は正常めん羊とアシドーシスめん羊で有意な変化は見られなかった.また,glutaminase-glutamic dehydrogenase pathwayを仮定して計算すると,グルタミンから腎で産生されたグルコースは正常めん羊で0.8%,アシドーシスめん羊で4.2%であった.以上の結果より,pHの低下は見掛上のRGPになんら影響を及ぼさないように見えるが,生体内酸塩基平衡のバランスが崩れた状態では,腎のを増加させる一方,RGUも増大させていることが明らかとなった.さらに,アシドーシスはNH₃•Pの増加との増加を惹き起し,それらの間には相互関係があるように見えるが,グルコースへのグルタミンの寄与率は小さく,腎のの増加が酸塩基平衡維持の為のアンモニア産生の増加の2次的なものではなく,何か他の因子により影響されていることが示唆された.

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タウリン投与が長時間運動時の血糖低下を抑制する機序として肝に着目し、遊離アミノ酸(FAA)の動態を検討した。8 週齢のF344 雄ラットをタウリン投与群（Tau）と非投与群（Con）に分け、さらに両群を運動前群、120 分運動群に分けた。Tau群では走行中の血糖低下が抑制された。タウリン投与は肝のG6Pase 活性を上げ、Thr、Ser、Gly を下げた。運動後、Con 群の筋Thr、Ser が上昇し、Tau 群では不変だった。逆に肝ではTau 群のThr、Ser が上昇し、Con 群では不変だった。Con 群では運動中の血糖低下に抗うためにが行われたが、Tau 群では運動前からが惹起され、運動中の血糖低下を抑制した可能性がある。

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This study was designed to determine changes in one of metabolic functions, gluconeog-enesis after ischemic renal injury. Right kidneys of SD rats were removed and a vascular clamp was placed across the left renal artery and vein for 0, 10, 30, 60 and 90 min. On 1, 3 and 7 days after the treatment, tubule suspensions were prepared by collagenase treatment of left kidneys and incubated with or without 2mM pyruvate or malate aerobically. After the incubation, glucose contents were assayed photometrically. Serum creatinine was also determined. In addition, morphological changes were observed under light microscopy to examine the relationship between metabolism and morphology. The tendency of increase of gluconeogenesis was observed on day 1 and 3 after 10, 30, 60 min of ischemic time. On the other hand, gluco-neogenesis decreased significantly on day 1 after 90 min treatment. In contrast, on day 1 and 3 after treatment, serum creatinine levels showed no difference from control at the groups of 10 and 30 min ischemia. Whereas it rose significantly at the group of 60 min ischemia, showing a different tendency from that of the increase of gluconeogenesis. Moreover, morphologic damage was observed on day 1 and 3 after ischemia of 30 and 60 min. The morphologic damage was found more advanced in the corticomedullary region than those of the cortex which has the high gluconeogenic activity and which thus showed relativly limited damage. These results suggest that renal gluconeogenesis is relatively insusceptible to ischemic injury. The fact that it increased up to 60 min of ischemia could be conceived as the reactions by acidosis, compensation for tissue damage, supplement energy for ATP decrease and for further regeneration as emergency responses and the actions for maintaining the blood glucose level.

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The influence of testosterone and β-androstanolone on gluconeogenesis from alanine in liver slices, and on the activities of hepatic glucose-6-phosphatase, glutamic-pyruvic transaminase and glutamic-oxalacetic transaminase was studied in rats with experimental diabetes. Amino acid tolerance test was performed in normal adults and in patients with diabetes mellitus or those treated with glucocorticoid. The following results were obtained
1) The gluconeogenesis from alanine in liver slices, the activities of glucose-6-phosphatase and transaminase were found to be increased in steroid diabetic rats compared with in alloxan diabetic rats.
2) The formation of citrate in liver slices was depressed by previous treatments using cortisone, testosterone or β-androstanolone.
3) The increase in gluconeogenesis and activities of glucose-6-phosphatase, glutamic-pyruvic transaminase and glutamic-oxalacetic transaminase reduced by the simultaneous administration of testosterone or β-androstanolone in steroid diabetic rats, although in normal rats and in rats with alloxan diabetes, such treatment showed no significant influence on these factors.
4) Following the intravenous injection of amino acids, increasing rate of blood amino nitrogen and that of the excretion of amino nitrogen and pyruvate were greater in patients with diabetes mellitus and in those treated with glucocorticoids compared with normal adults. This data may suggest that the disturbance in the utilization of amino acids existed in diabetes mellitus. In patients with diabetes mellitus, daily administration of β-androslanolone caused a decrease in the rise of blood sugar, blood amino nitrogen and urinary amino nitrogen following amino acid loading.
The clinical application of these findings was also discussed.

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It is well known that induction of metabolic acidosis leads to an increase in renal production and excretion of ammonia from glutamine, which plays an important role in the mechanism to maintain the acid-base equilibrium. In acidosis, the increase in renal ammonia production is related to an increased renal glucose production.
Glucose production in renal cortical slice and nitrogen excretion in urine were studied in alloxan-diabetic rats. Gluconeogenesis was increased in the renal cortex from diabetic rats, but not in the cortex from diabetic rats simultaneonly given sodium bicarbonate. The ratio of ammonia to urea in urine was higher in the diabetic rats than in those given sodium bicarbonate. The increase of gluconeogenesis found in the cortex from diabetic rats may be caused by acidosis and followed by an increase in renal ammonia production and excretion. Activities of several enzymes in kidney and liver from NH4 Cl-acidotic or alloxandiabetic rats were assayed. In the acidotic kidney, activities of glutamic dehydrogenase and phosphate dependent glutaminase were increased, but not in the acidotic liver. In the diabetic liver, activities of supernatant aspartate transaminase and serine dehydrogenase were increased, but not in the diabetic kidney. Ammonia and aspdrtate formation from glutamate or glutamine in mitochondria from liver and kidney were studied. Mitochondria from kidney produced more ammonia than aspartate, while mitochondria from liver produced more aspartate. Oxidation of glutamate in kidney mitochondria appears to be involved in a deamination reaction, whereas the oxidation in the liver to be involved in a transamination reaction. These differences in enzyme inducibilities and oxidation of glutamate between liver and kidney maybe related to difference in the physiologic functions of gluconeogenesis in liver and kidney. Although hepatic glucose pioduction is of an important relation to glucose homeostasis in blood, the physiologic role played by renal glucose production consists in maintenance of acid-base equilibrium.
Glutamic dehydrogenase of kidney and liver were compared in its crystalline and homogeneous preparation. No difference was found; crystalline forms, sedimentation patterns, electrophoretic behaviors, kinetic and immunodiffusion were identical. It has been obscure what are the different mechanisms which control the differences of enzyme inducibilities and oxidation of glutamate, resulting in organ specificity of physiological functions.

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絶食条件下の反芻動物におけるアミノ酸からのに対するグルココルチコイド (GC) の役割について, ヒツジを用いて検討した. まず, 組織から血液中へのアミノ酸動員に対するGCの効果を明らかにするために, 副腎摘出 (ADX) 前後における血中アミノ酸の変化を絶食条件下で比較してみた. つぎに, 絶食条件下において正常群およびADX群に糖原性アミノ酸の一つであるアラニンを投与し, 肝臓や腎臓におけるアラニンからのに対して, GCがどのように関与しているかについて検索した. 1) ADX前では絶食しても, 血中総遊離アミノ酸は変化しなかった. 一方, ADX後絶食によって低血糖症状を示した時期には, 血中総遊離アミノ酸は約30%減少した. 2) セリン, スレオニン, バリン, グルタメイト, イソロイシンならびにロイシンの7種の各アミノ酸もADX後絶食によって明らかに減少した. 3) ADX群では絶食時にアラニンを投与すると, 血糖値が前値25±4mg/100mlから投与3時間後に41±3mg/100mlにまで上昇し, その後8時間この水準に維持された. ADX群における血糖の増加率は正常群に匹敵するものであった. 4) 以上の結果から, グルココルチコイドはアミノ酸からのに至る過程では, 組織から血液中へのアミノ酸動員の段階に深く関与するものと考えられる.

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高脂肪食による亢進時の代謝変動は高タンパク質のそれとは異なり, ひいてはと尿素生成との関連にも違いをもたらすかどうかを検討した。
離乳直後の雄ラットを, 無糖質からなる高タンパク質食および高脂肪食 (corn oil と MCT) の3群の試験群と対照群 (高糖質食) に分け, 10日間飼育し次の結果を得た。
1) 摂食ラットでは, G6Pase活性はどの試験群でも増大した。 しかしGAT, PC, arginase活性は各群間一様ではなかった。 すなわち, (1) HP群では, GATとarginase活性が上昇したが, PC活性は増大しなかった。 (2) 高脂肪食群のcorn oil群では, pc活性が著しく増大したが, GATとarginase活性は増大しなかった。 MCT群ではPC活性は増大せず, むしろGAT活性が増大した。
2) 24時間絶食により, 3試験群のG6Pase活性は摂食ラットの約80%に低下し, 対照群とほぼ同し活性レべルとなった。 しかし各群間のGAT, PC活性の違いは, 摂食ラットの場合のそれと同じであった。 高脂肪食の2群とも絶食時のarginase活性は他群に比べ低値であった。
以上より, 高脂肪 (長鎖) 食による亢進過程の代謝変動は, 高タンパク質のそれとは異なり, 尿素生成系酵素活性の増加を伴っていないことがわかった。

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腎皮質は肝とともに血糖維持に極めて重要な役割を果たしており, 特に絶食時およびケトアシドーシス時のがよく知られている. われわれは各種条件下での腎皮質におけるを検討してきたが, 今回は絶食および肝部分切除時のラット腎皮質のおよび各種counter regulatory hormone動態について検討した.
oxaloacetate, 2-oxoglutarate, glutamate, glutamineからのは24時間絶食により有意に増加し, pyruvate, lactateよりのは, 絶食に肝部分切除を加えることにより初めて増加傾向を認めた. fructoseよりのは24時間絶食および肝部分切除によってともに有意の増加を認めたが, 両者の併用ではその効果は相加的ではなかった.
以上の成績はphosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) が24時間絶食によっても, また肝部分切除によっても誘導され, 一方pyruvate carboxylaseは両者の併用によって初めて誘導されることを示唆している. 事実, 腎組織中PEPCK活性の直接測定により, 同酵素活性が24時間絶食により上昇し) 肝部分切除の併用によりさらに上昇するという結果を得た.
のkey enzymeであるPEPCKの増減に影響を及ぼすと予測される各因子の検討では,コルチコステロン,グルカゴンはPEPCKの推移とは必ずしも一致せず, PEPCK誘導のtriggerとなっている可能性は否定的であった. 血中インスリン濃度はPEPCK活性の推移とよく対応し,その低下が誘導因子の1つである可能性が推定された.

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反芻動物においても肝と同様に高い能を持つ腎のグルコース代謝の量的解析については解明されていない.そこで,u-¹⁴C-glucoseのprimed infusionによる同位元素希釈法を使用し,正常採食および96時間絶食めん羊腎におけるグルコースの総産生率と利用率,さらに全生体におけるグルコース利用率をも同時に測定し,腎のグルコース産生の生体内グルコース要求に対する寄与率を定量的に検索した.腎血流量は正常採食めん羊26±1ml/min/kg,絶食めん羊20±3ml/min/kgで飢餓による変化は認められなかった.全生体でのグルコース利用率は正常採食めん羊で2.20±0.13mg/min/kgであり,絶食めん羊では正常採食めん羊のそれの76%に減少した(P<0.01).同様に,腎でのグルコース産生率は正常採食めん羊0.47±0.05mg/min/kg,絶食めん羊0.21±0.03mg/min/kgと正常採食期の45%に減少し(P<0.001)全生体でのグルコース利用に対する寄与率も正常採食めん羊の21.4%から12.6%と有意(P<0.001)に減少した.それに対して,腎におけるグルコース利用率は正常採食めん羊0.26±0.04mg/min/kg,絶食めん羊0.27±0.04mg/min/kgと同程度にグルコースを利用したにもかかわらず,全生体でのグルコース利用に対する割合は正常採食めん羊の11.8%に対して16.2%と1.4倍に増加した(P<0.001).以上より,正常めん羊の腎はそれ自身産生したグルコースの60%を利用し,40%を腎以外の組織に供給していることが推定された.一方,腎動静脈のグルコース濃度較差法により求めた見掛上の腎グルコース産生量は正常採食めん羊において0.22±0.05mg/min/kgで全生体でのグルコース利用に対する割合は10%であり,腎静脈へのグルコースの有意な添加(+2%)を示した.しかし,絶食めん羊では-0.06±0.01mg/min/kgと血糖値への負の寄与が観察された.以上の結果より,腎臓がにより生成するグルコース量は,採食時には腎臓自身により消費される量を上廻り,他の臓器,器官にグルコースを供給するが,絶食時にはグルコース産生量は消費量以下で,他組織にグルコースを供給しないことが明らかになった.

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