マンノースとグルコースの代謝の違いは何ですか?
マンノースとグルコースは、同じ分子式（C ? H ?? O ?）を持ちますが、どちらもアルドースであり、C-2異性體（つまり、2番目の炭素原子上のヒドロキシル基の方向が異なる）です。しかし、代謝経路と生理機(jī)能は大きく異なります。以下では、これらの代謝の違いを複數(shù)の観點(diǎn)から詳細(xì)に比較します。
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- 腸管吸収
グルコース：
効率的な吸収：主に小腸粘膜上皮細(xì)胞においてSGLT1（ナトリウム?グルコース共輸送體1）によって能動輸送されます。吸収率は非常に高く（95%以上）、血流に速やかに移行して血糖値を上昇させます。
ナトリウムイオン勾配に依存します。
マンノース:
非効率的な吸収：主に促進(jìn)拡散（GLUT5などのGLUTファミリートランスポーターや類似のチャネルが関與している可能性あり）による。吸収率は非常に低く（約10～20%）、吸収されなかったマンノースの大部分は大腸に入り、腸內(nèi)細(xì)菌によって発酵されるか、便とともに排泄される。
- 血流に入る
グルコース：
吸収されると門脈循環(huán)に直接入り、血糖値が急激に上昇します。
マンノース:
吸収量が少なく、血中濃度も極めて低い（通常の空腹時血漿濃度は約50μmol/Lで、グルコース?jié)舛趣?～6mmol/Lよりもはるかに低い）。マンノースを経口摂取しても、血糖値に大きな変動は生じない。
- 組織への取り込みと代謝の初期段階
グルコース：
インスリン依存性: 筋肉と脂肪組織によるグルコースの取り込みは、インスリンシグナル伝達(dá)（GLUT4 トランスポーター経由）に大きく依存します。
ヘキソキナーゼ／グルコキナーゼ：細(xì)胞內(nèi)に侵入後、ヘキソキナーゼ（HK）（全身組織）またはグルコキナーゼ（GK）（肝臓）によってリン酸化され、グルコース-6-リン酸（G6P）となる。これは糖代謝の中核分子である。
マンノース:
インスリンに依存しない: 組織への取り込みはインスリンに依存しません。
マンノキナーゼ（MK）：主に肝臓（腎臓などの他の組織でも少量）でマンノキナーゼによってリン酸化され、マンノース-6-リン酸（Man-6-P）となる。これはマンノース代謝における重要な律速段階である。
ホスホマンノースイソメラーゼ（PMI）：マンノース-6-リン酸はホスホマンノースイソメラーゼによってフルクトース-6-リン酸（F6P）に変換されます。F6Pは解糖経路の中間産物です。
- 主な代謝経路
グルコース：
解糖エネルギー供給：G6P は解糖経路に入り、エネルギー (ATP) を生成します。
グリコーゲン合成：肝臓と筋肉におけるグリコーゲンの合成と貯蔵。
ペントースリン酸経路: NADPH とリボース-5-リン酸を生成します (還元生合成とヌクレオチド合成に使用されます)。
脂肪合成：過剰に存在する場合、脂肪に変換されます。
マンノース:
解糖系中間體への変換：PMI は F6P に変換された後、解糖系経路に入ることができます（最終部分はグルコースに変換されるか、完全に酸化されてエネルギー供給されます）。
グリコシル化前駆體：その主な機(jī)能は、N結(jié)合型糖鎖の合成における出発糖基として機(jī)能することです。Man-6-Pは體內(nèi)でさらにGDPマンノースに変換され、糖タンパク質(zhì)および糖脂質(zhì)におけるマンノース殘基の直接供與體として機(jī)能します。
グリコシル化：マンノースは、タンパク質(zhì)のN結(jié)合型グリコシル化修飾（Man ? GlcNAc ?など）におけるコアオリゴ糖鎖の重要な構(gòu)成要素です。このプロセスは小胞體とゴルジ體で起こり、タンパク質(zhì)の折り畳み、安定性、局在、そして機(jī)能（抗體、ホルモン受容體、細(xì)胞接著分子など）に極めて重要です。
グルコース/グリコーゲンへの変換: 効率は低く、一部の F6P 可逆解糖経路では G6P が生成され、その後グルコースまたはグリコーゲンに変換されますが、寄與は小さいです。
- 血糖値とインスリンへの影響
グルコース：
著しく上昇した血糖値：血糖の主な原因です。
インスリン分泌の強(qiáng)力な刺激：膵臓のベータ細(xì)胞は血糖値の上昇を直接感知し、インスリンを分泌します。
マンノース:
血糖値にほとんど影響を與えません。吸収が少なく、グルコースを生成せずに代謝され、インスリンに依存しません。
インスリン分泌を刺激しない：効果的な血糖刺激信號が欠如している。
- 生理機(jī)能における根本的な違い
グルコース：
中核機(jī)能: 急速なエネルギーの主な供給源（特に脳、筋肉、赤血球）、血糖値の恒常性の維持。
マンノース:
コア機(jī)能：糖タンパク質(zhì)や糖脂質(zhì)の構(gòu)造と機(jī)能（細(xì)胞認(rèn)識、シグナル伝達(dá)、免疫、タンパク質(zhì)の折り畳みなど）をサポートする、グリコシル化生合成の重要な前駆物質(zhì)です。
二次機(jī)能: 尿路感染癥を予防します（細(xì)菌の付著をブロックすることにより）。
- 臨床応用の違い
グルコース：
エネルギー補(bǔ)給（點(diǎn)滴）、低血糖治療、ブドウ糖負(fù)荷試験。
マンノース:
再発性尿路感染癥（主に大腸菌を?qū)澫螅─斡璺坤瑜犹囟à蜗·蔬z伝性糖鎖障害（CDG Ib MPI欠損癥など）の治療。