妊娠後期の母体は、飢えていないのにケトン体をつくる

「妊娠中にケトン体が出ているのは、心配なことなのでしょうか」

この問いの背後には、ケトン体という言葉と、糖尿病の危険な状態とが結びついた理解があります。

けれど、妊娠後期の女性の血液を測ると、そこにはたいていケトン体が上がっています。
糖質を減らしていなくても、断食をしていなくても、です。
上がることのほうが、この時期の標準でした。

夕食を食べて、翌朝の食事を一度抜く。
たったそれだけで、妊娠後期の体には、非妊娠時にはまったく起きない変化が現れます。

朝食を一度抜くだけで、分かれ道が見える

1982年に報告された、単純な設計の研究があります。

夕方6時に夕食をとったあと、食事を止める。
そして翌朝6時(絶食12時間)から正午(絶食18時間)まで、血液の中の燃料と、血糖を調節するホルモンを追いかける。
対象は、妊娠後期の女性と、妊娠していない女性でした。
どちらの群にも痩せ型の人と肥満型の人が含まれ、いずれも糖の代謝は正常です1

妊娠していない女性では、この6時間、ほとんど何も動きませんでした。
血糖も、アラニンも、遊離脂肪酸も、βヒドロキシ酪酸も、インスリンも、グルカゴンも、朝6時の値のまま正午を迎えています。

妊娠後期の女性では、同じ6時間で、測ったすべての値が動きました。
血糖は、朝6時の時点ですでに非妊娠の女性より低く、そこからさらに下がっていきます。
アラニンが減り、インスリンが減り、入れ替わるように遊離脂肪酸とβヒドロキシ酪酸が上がりました。
βヒドロキシ酪酸というのは、血液中の主なケトン体のことです。
痩せ型か肥満型かで、この変化の大きさに差はありませんでした。

同じ時間、同じ絶食で、片方は動かず、片方は燃料を切り替えている。
この差に、内分泌学者のノーバート・フレインケルは、加速飢餓 (accelerated starvation) という名前を与えました。
1980年のバンティング講演で妊娠の代謝の全体像を示したとき、その中で整理した概念です2
飢餓のときに起きる燃料の切り替えが、妊娠後期には前倒しで、しかも急な角度で立ち上がるという意味です。

1982年の論文の著者たちは、この観察から「妊娠中のケトン血症を避けることが望ましい限りにおいて、朝食の欠食は避けるべきである」と結論しました。
ケトン体が上がること自体を、望ましいものとは書いていません。
この記事は、同じデータを反対の向きから読んでいます。
母体の代謝が、非妊娠時とは別の反応の曲線を持っている――その記録として引用しています。
なお、この論文の抄録には、対象となった人数の記載がありません。

落ちているのは、供給ではなく、母体側の取り分

名前に飢餓とついていますが、この女性たちは飢えていません。
前の晩に夕食をとり、栄養状態も普通です。

起きているのは、インスリンが効きにくくなるという、妊娠後期にあらかじめ組み込まれた変化です。

非肥満の女性6名を、妊娠前・妊娠初期・妊娠末期の3時点で追いかけ、高インスリン正常血糖クランプ法という方法でインスリンの効きを直接測った縦断研究があります。
クランプ法とは、インスリンを一定の速さで点滴しながら血糖を正常の範囲に保ち、そのために外から入れ続ける必要があったブドウ糖の量から、インスリンの効きを逆算する方法です。
末梢組織のインスリン感受性は、妊娠末期に56パーセント落ちていました。
一方で、膵臓から出るインスリンの量は3.0倍から3.5倍に増えています。
著者たちはこれを、妊娠中の母体の糖代謝の変化をクランプ法で前向きに評価した最初の縦断研究としています。
ただし、対象は6名です。
この規模の小ささは、数字を受け取るときに頭の隅に置いておく必要があります。
同じ研究グループは、肥満のある女性と妊娠糖尿病のある女性を含めた比較を、のちに報告しています3

インスリンが効きにくくなるとは、母体の筋肉や脂肪組織が、血液中のブドウ糖を取り込みにくくなるということです。
そして、母体の細胞が取り込まなかったブドウ糖は、胎盤を通って胎児のほうへ流れます。

妊娠後期の母体の血糖が非妊娠時より低かったのも、ここに理由があります。
下がっている理由は、供給が足りないからではなく、胎児が絶えず引き出しているからです。
インスリン抵抗性は、その引き出しに割り込まないよう、母体自身の取り分をあらかじめ小さくしておく仕組みでした。

自分の分を減らした母体は、では何を燃やすのか。
脂肪です。
脂肪組織から遊離脂肪酸が出て、肝臓がそれをケトン体に変える。
妊娠後期にケトン体が上がるのは、燃料が尽きたからではなく、母体が燃料の系統を一本、胎児のために空けたからでした。
妊娠期の脂質代謝をまとめた総説は、この時期を、妊娠前半の脂肪の蓄積と、妊娠後半の脂肪分解の亢進という二相で整理しています4

ケトン体は、胎盤を越える

では、そのケトン体は、胎児にとって何なのでしょうか。

胎盤は、通すものと通さないものをはっきり選ぶ器官です。
いまの総説によれば、中性脂肪はそのままの形では胎盤を通れません。
胎児が胎盤を経由して受け取るのは、脂肪酸と、グリセロールと、ケトン体です。
そしてケトン体は、濃度の差に沿ってたやすく胎盤を越えます4

日本の産科施設で、耐糖能に異常のない正期産・正常分娩の妊婦60名から、母体血・臍帯血・胎盤の組織液を採り、βヒドロキシ酪酸を測った報告があります。
胎盤の組織液で平均2235μmol/L、臍帯血で779μmol/L。
健康な成人男性の基準値は、85μmol/L未満です。
一方でブドウ糖のほうは、臍帯血も胎盤も母体とほとんど変わりませんでした5

単一の施設で60名を測った観察であり、比較のための対照群を置いた設計ではありません。
掲載誌は PubMed に収載されていないため、ほかの文献と同じようにデータベースで辿ったり、査読の水準を確かめたりすることができません。
数値の向き――胎盤と臍帯で母体の基準値を大きく上回るという向き――は、さきほどの総説の記述と一致します。
けれど、この絶対値そのものを確かめた追試は、まだ乏しいままです。

糖質制限をしていない、通常の妊婦の血です。
そこから胎児へ渡っているものは、ブドウ糖が母体と同じ濃度で、ケトン体は成人の基準値の何倍もの濃度でした。

妊娠12週から21週のヒト胎児の脳12検体を摘出して灌流し、ブドウ糖とβヒドロキシ酪酸のどちらをどれだけ酸化するかを測った、1975年の研究があります。
同じ数の分子で比べると、βヒドロキシ酪酸のほうが1.47倍速く消費されました6
これは、生存できない週数の胎児の脳を体の外に取り出し、人工的に液を流した実験です。
子宮の中の条件をそのまま再現したものではありません。
それでも、胎児の脳がケトン体を酸化する装置をすでに持っていることは、この実験が直接示しています。

胎児の脳は、ケトン体を使えるだけでなく、ブドウ糖より速く使っていました。

燃やすためだけではなく、脳をつくる材料として

ケトン体の役割は、燃やして終わりではありません。

脳のケトン体代謝をまとめた総説は、冒頭でこう述べています。
ケトン体は脳にとって重要なエネルギー源であり、新生児期には、脂質――とりわけコレステロール――とアミノ酸を合成するときの前駆体でもある、と。
前駆体とは、材料の一歩手前にある物質のことです。
ヒトの発達期の脳について、ケトン体を使う酵素がいつ育ってくるのかと、脂質を合成する材料としてケトン体が使われることを実測した報告は、1975年に遡ります7

神経細胞をつなぐ線を包む鞘も、細胞そのものの膜も、脂質です。
胎児期から新生児期にかけて、脳はその脂質を大量に作らなければなりません。
そのときの炭素の出どころとして、ケトン体が使われていました。

つまり母体が渡しているケトン体は、胎児の脳にとって、燃やすための燃料であると同時に、脳そのものを組み立てるための材木でもあります。

なお、この総説は、ヒトとラットでケトン体の使い方に種差があることも指摘しています。
動物実験で見えた比率を、そのままヒトの数字として持ってくることはできません。

妊娠は、ケトン体を避けるべき時期ではありませんでした。
ケトン体がもともと働いている時期です。

ただし、これは代謝が正常に働いているときの話です。
代謝に異常があるとき、同じケトン体の上昇は、別の意味を持ちます。

1991年に報告された前向き研究では、妊娠後期の母体の血中βヒドロキシ酪酸と遊離脂肪酸が高いほど、子どもの2歳時点の精神発達指数と、3歳から5歳時点の知能指数が低いという、逆向きの相関が見られました。
対象223名の内訳は、妊娠前からの糖尿病が89名、妊娠糖尿病が99名、代謝が正常だった人が35名です。
大半が、糖尿病のある妊娠でした。
糖尿病妊娠では、血糖の管理が難しい状態とケトン体の上昇が同時に起こります。
そのためこの設計では、ケトン体そのものの影響と、血糖の変動を含む代謝環境全体の影響とを、切り分けることができません。
代謝が正常な妊婦だけで同じ関連が成り立つかどうかを確かめた研究は、いまのところ乏しいままです。
なお同じ集団の追跡では、周産期の合併症は子どもの知的発達とほとんど関連しなかったと報告されています8

生理的なケトーシスと、糖尿病性ケトアシドーシス

ケトーシスと、糖尿病性ケトアシドーシス (diabetic ketoacidosis) は、名前が似ているだけで、まったく別の状態です。

ケトーシスは、インスリンが働いている状態で起きます。
インスリンは脂肪の分解にブレーキをかけるので、脂肪の動員には上限がかかります。
その結果、血液中のケトン体はある範囲までしか上がらず、血糖も血液の酸性度も、正常の範囲に保たれたままです。

糖尿病性ケトアシドーシスは、インスリンがほとんど働いていない状態で起きます。
ブレーキのないまま脂肪が分解され続けるので、ケトン体はケトーシスの5倍から10倍の水準まで積み上がり、血液が酸性に傾き、血糖も大きく上がります。
これは医学的な緊急事態であり、生理的な代謝の延長線上にはありません9

区別の境目は、ケトン体が出ているかどうかではなく、インスリンが働いているかどうかでした。

そのうえで、妊娠中には固有の注意があります。
妊娠中の糖尿病性ケトアシドーシスは、非妊娠時よりも低い血糖値で起こりうること、そして進行が速いことが知られています。
引き金としては、感染、続く嘔吐、インスリンの投与不足、交感神経に作用する薬、副腎皮質ステロイドが挙げられています9
1型糖尿病や妊娠糖尿病がある方の食事とインスリンの管理は、この記事の範囲の外にあります。
主治医の指示が、すべてに優先します。

胎児という言葉が、覚えていること

英語で胎児を指す fetus という言葉は、ラテン語の fetus に由来します。
ラテン語の fetus は「産み出すこと」「身ごもること」「生まれた子」を意味し、植物についても「実り」「産物」「芽」を指しました。

そのさらに奥、印欧祖語まで遡ると、この語は *dheh₁(i)- という根にたどり着きます。
この根の意味は、「吸う」「乳を吸う」でした。

同じ根から、サンスクリット語の dhayati(吸う)、ギリシャ語の thēlē(母の乳房)、ラテン語の felare(吸う)が生まれています。
そして、ラテン語の femina。
女性を指すこの語は、もともと「乳を与える者」という意味でした。
felix(実り多い、幸運な)も、fecundus(多産な)も、同じ根から枝分かれしています。
英語の female、fecund、felicity、filial も、この系統に属する言葉です10

つまり fetus という語は、「まだ生まれていない子」という発生の段階に付けられた名前ではありませんでした。
「養われている者」という、関係の名前だったのです。

そして妊娠後期の代謝が示していたのは、その関係が、比喩ではなく物質のやりとりとして成り立っているという事実です。
母体は、自分の細胞が使うはずだったブドウ糖を胎児に譲り、自分は脂肪へ移る。
そのとき肝臓から出るケトン体もまた、胎盤を越えて子のほうへ渡っていく。

語が覚えていた「吸う」という動作と、血液の中で起きていることは、同じ向きを指しています。

この時期に足すもの

ここまでの話は、妊娠中に糖質を減らすことを勧めるものではありません。
妊娠は、体重を落とす時期ではないからです。
母体が自然に脂肪を燃やす側へ移っていく時期に、削るという操作を重ねる理由はありません。

この時期に意味を持つのは、同じ一皿からどれだけの栄養素が入ってくるか――栄養密度のほうです。

米国の15のコホートから、24時間思い出し法による記録1910名分と、食物摂取頻度調査7891名分を統合した解析があります。
食事だけからの摂取で不足のリスクを負う人の割合は、栄養素と評価の方法によって0パーセントから87パーセントまで開きがありました。
サプリメントを併用している人でも、2割以上が1つ以上の微量栄養素で不足のリスクを抱えています11
これは米国の食事構成をもとにしたデータで、日本の食卓にそのまま重ねられるものではありません。

コリン。
細胞膜のリン脂質と、神経伝達物質のアセチルコリンの材料になります。
2005年から2014年の米国の全国健康栄養調査では、コリンの目安量に届いていた妊婦は8.51パーセントでした。
卵を食べる人と食べない人に分けると、目安量への到達率は57.3パーセントと2.43パーセント、平均摂取量は1日525mgと294mgに分かれます。
著者たちは、卵を食べるかサプリメントを摂るかしなければ、目安量に達することは極めて難しいと結論しています。
妊娠後期の女性26名を、コリン1日480mgの群と930mgの群に無作為に割り付けた二重盲検の管理食試験では、生後4・7・10・13か月に測った反応の速さの平均が、930mgの群の子どもで上回りました12
ただし26名という規模で、測られたのは反応の速さという1つの指標だけです。
長期の認知発達まで示したものではありません。
卵黄とレバーが、実際に量の入る食材です。

DHA。
無作為化比較試験70件、およそ2万人の女性を統合したコクランレビューでは、妊娠中にオメガ3系の長鎖脂肪酸を足すことで、37週未満の早産と34週未満の早産、そして低出生体重児が減っていました。
一方で、予定日を超える妊娠は増えています13
子どもの長期の育ちと、母体側の利益については、まだ根拠が限られています。

鉄。
妊娠では、母体の血液量が増え、胎児が自分の分を作るため、必要量が大きく増えます。
妊娠中の鉄不足は、母体の合併症、低出生体重、早産、胎児の発育制限と関連することが知られています。
総説は、鉄が足りない状態で生まれた新生児について、認識記憶の障害、処理する速さの低下、愛着形成の不良が、生まれたあとに鉄を補っても続くと記述しています14
これは総説の記述であり、一つひとつの関連について因果を確立したものではありません。

亜鉛。
無作為化比較試験21件、1万7000人以上の女性を統合したコクランレビューでは、亜鉛を足すことで早産のリスクが14パーセント下がりました。
ただし低出生体重の減少は伴わず、そのほかの主要な母体・新生児の結果では、はっきりした差が出ていません15
差が見えたのは主に低所得の集団で、亜鉛だけの不足というより、全体的な栄養不足を映している可能性が指摘されています。

ヨウ素。
これは、日本では両方向の注意が要ります。
日本人妊婦563名を調べた研究では、食事からの摂取量の中央値は1日842.4μgで、世界的に見て十分な水準でした。
一方で尿中のヨウ素濃度の中央値は、第1三半期の215.9μg/Lから、第2三半期には136.0μg/Lまで下がり、妊婦と授乳婦のおよそ三分の一が推奨を下回っています16
海藻を日常的に食べる集団では、不足と過剰が同じ母集団の中に並びます。
足す方向にも控える方向にも、今の食べ方を見るところからになります。

そして、レバーの頻度について。
レバーはコリンと鉄が同時に入る食材ですが、ビタミンAも濃く含みます。
妊婦2万2748名を追跡した前向きコホート研究では、食事とサプリメントを合わせて1日1万5000IUを超えてビタミンAを摂っていた群で、頭蓋神経堤に由来する先天異常が3.5倍、サプリメント由来だけで1日1万IUを超えていた群では4.8倍でした。
増加は、妊娠7週より前の曝露に集中しています17
これは観察研究であり、食品から入るビタミンAとサプリメントから入るビタミンAを同じものとして扱えるかどうかには、議論があります。
それでも妊娠初期ほど、レバーは毎日の量ではなく、週に何回という頻度で考えられる食材です。

母体が譲っているもの

妊娠後期の母体は、飢えていないのにケトン体をつくります。

それは足りていないという合図ではなく、配分が切り替わったという合図でした。
自分の細胞のブドウ糖の取り分を先に小さくして、限られた分を子のほうへ流す。
そして自分は、脂肪という別の系統に移る。
その移動の副産物であるケトン体もまた、胎盤を越えて子へ渡り、脳の燃料と、脳をつくる材木の両方になります。

1982年のあの観察は、母体の弱さの記録ではありませんでした。
譲る側にまわった体が、どれだけ速く切り替われるかの記録です。

ケトン体が出ていること自体は、この時期の体がすでに持っていた働きです。
見るべきは値の高さそのものではなく、インスリンが働いている状態かどうかで、そこは血糖の管理と主治医の判断の領域になります。

そのうえで、私たちに残されている問いは、削ることではなく、足すことのほうにあります。
卵黄の色、レバーの重さ、魚の脂。
この時期に手のひらへのせるものを、私たちも一緒に見直していけたらと思います。


  1. Metzger BE, Ravnikar V, Vileisis RA, Freinkel N.「”Accelerated starvation” and the skipped breakfast in late normal pregnancy」Lancet 1(8272):588–592, 1982(PMID 6121184)。 

  2. Freinkel N.「Banting Lecture 1980. Of pregnancy and progeny」Diabetes 29(12):1023–1035, 1980(PMID 7002669)。 

  3. Catalano PM, Tyzbir ED, Roman NM, Amini SB, Sims EA.「Longitudinal changes in insulin release and insulin resistance in nonobese pregnant women」American Journal of Obstetrics and Gynecology 165(6 Pt 1):1667–1672, 1991(PMID 1750458)。

    Catalano PM, Huston L, Amini SB, Kalhan SC.「Longitudinal changes in glucose metabolism during pregnancy in obese women with normal glucose tolerance and gestational diabetes mellitus」American Journal of Obstetrics and Gynecology 180(4):903–916, 1999(PMID 10203659)。 

  4. Herrera E.「Lipid metabolism in pregnancy and its consequences in the fetus and newborn」Endocrine 19(1):43–55, 2002(PMID 12583601)。 

  5. Muneta T, Kawaguchi E, Nagai Y, Matsumoto M, Ebe K, Watanabe H, Bando H.「Ketone body elevation in placenta, umbilical cord, newborn and mother in normal delivery」Glycative Stress Research 3(3):133–140, 2016(DOI 10.24659/gsr.3.3_133)。 

  6. Adam PA, Räihä N, Rahiala EL, Kekomäki M.「Oxidation of glucose and D-B-OH-butyrate by the early human fetal brain」Acta Paediatrica Scandinavica 64(1):17–24, 1975(PMID 1114894)。 

  7. Morris AA.「Cerebral ketone body metabolism」Journal of Inherited Metabolic Disease 28(2):109–121, 2005(PMID 15877199)。

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  8. Gershuni VM, Yan SL, Medici V.「Nutritional Ketosis for Weight Management and Reversal of Metabolic Syndrome」Current Nutrition Reports 7(3):97–106, 2018(PMID 30128963)。

    Sibai BM, Viteri OA.「Diabetic ketoacidosis in pregnancy」Obstetrics & Gynecology 123(1):167–178, 2014(PMID 24463678)。 

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  10. Wallace TC, Fulgoni VL.「Usual Choline Intakes Are Associated with Egg and Protein Food Consumption in the United States」Nutrients 9(8):839, 2017(PMID 28783055)。

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  16. Online Etymology Dictionary、fetus および *dhe(i)- の項。 

  17. Rizzo T, Metzger BE, Burns WJ, Burns K.「Correlations between antepartum maternal metabolism and intelligence of offspring」New England Journal of Medicine 325(13):911–916, 1991(PMID 1881416)。

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