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「腸腎連関」|腸内細菌叢のバランスをコントロールすることが慢性腎臓病の悪化を抑制するカギに

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■「腸腎連関」|腸内細菌叢のバランスをコントロールすることが慢性腎臓病の悪化を抑制するカギに

「腸腎連関」:腸内細菌叢のバランス制御が慢性腎臓病悪化抑制のカギ
「腸腎連関」:腸内細菌叢のバランス制御が慢性腎臓病悪化抑制のカギ

参考画像:「腸腎連関」:腸内細菌叢のバランス制御が慢性腎臓病悪化抑制のカギ(2017/4/13、東北大学)|スクリーンショット

「腸腎連関」:腸内細菌叢のバランス制御が慢性腎臓病悪化抑制のカギ-腸内細菌叢は腎臓病に対して良い面と悪い面の二面性を持つ –

(2017/4/13、東北大学)

今回の成果から、腸内細菌叢は尿毒素の産生という腎臓病にとって負の影響を有している一方、短鎖脂肪酸産生やアミノ酸代謝といった有益な作用を担っており、その結果、腸内細菌叢がいない状態では腎臓病がより悪化しやすいといことが分かりました。

このことは、腸内細菌叢は腎臓病に対して良い面と悪い面の二面性の役割を有しており、腸内細菌叢のバランスの制御が慢性腎臓病の進展予防に重要であることを示唆するものです(図4)。

さらに、同様に腸内細菌叢によって産生され動脈硬化の原因になるトリメチルアミン-N-オキシド(TMAO)注 5 は、腸内細菌叢由来に加えて食事成分由来の TMAO も腎不全時に体内蓄積することが明らかになりました(図 2)。

トリメチルアミン-N-オキシド(TMAO):食事中の肉などに含まれるカルニチンやコリンを材料として腸内細菌叢の代謝によって体内で産生される物質です。TMAO の蓄積は動脈硬化や心筋梗塞などの血栓症の原因の一つであることが近年報告されており、世界的に注目されています。

東北大学大学院医学系研究科の阿部高明教授と三島英換医学部助教、慶應義塾大学先端生命科学研究所の福田真嗣特任准教授らのグループによる研究によれば、腸内細菌叢が腎臓病に対して良い面と悪い面の二面性を有しており、腸内細菌叢のバランスをコントロールすることが慢性腎臓病の進展予防に重要であると考えられるそうです。

→ 慢性腎臓病(CKD)の症状・原因 について詳しくはこちら




■まとめ

慢性腎臓病の病態においては、腸内細菌叢の変化や腸管壁の性状変化など腸内環境の変化が報告されており、腸管は腎臓と相互に影響を及ぼしているという「腸腎連関」の存在が近年明らかになりつつあります。

腸と脳は自律神経系を通じて双方向の情報伝達を行いながら、生体機能の恒常性を保っており、このメカニズムを「脳腸相関」といいます。

例えば、セロトニンの97〜98%は消化管の中にあるそうで、腸のセロトニンはストレスがかかると働きが活発になり、そのことによって、内臓の知覚過敏と消化管の運動異常を引き起こし、内臓の知覚過敏からは腹痛や腹部膨満感、運動異常からは便秘や下痢などの便通異常(過敏性腸症候群)が起こってしまいます。

→ 腎臓は『肝腎連関』『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』など臓器同士が連携するネットワークの要|#NHKスペシャル について詳しくはこちら

今回のプレスリリースによれば、腸管は腎臓と相互に影響を及ぼしあっているそうです。

以前マウスの実験によれば、便秘症の治療薬に慢性腎臓病の進行を抑える効果があり、腎臓病で蓄積する尿毒素の産生に腸内細菌叢が関わっていることを紹介しましたが、今回の研究はそのことを裏付ける研究となりそうです。

→ 便秘症の治療薬が慢性腎臓病の治療薬になる可能性|腸内環境改善による腎臓病治療法の開発|東北大 について詳しくはこちら

腸内環境を整えることがストレスや腎臓病から身を守るためにも重要ということになっていきそうですね。

→ 慢性腎臓病(CKD)の症状・原因 について詳しくはこちら




→ 乳酸菌(ガセリ菌)が「脳腸相関」を介してストレス性の不調・腹痛(便秘・下痢症)・不眠の改善効果を実証|カルピス・徳島大 について詳しくはこちら




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寄生虫によるダイエット効果を科学的に証明!そのメカニズムとは?|群馬大学・国立感染症研究所




寄生虫によるダイエット効果〜世界で初めて科学的に証明される〜(2019/4/9、群馬大学プレスリリース)で紹介されている群馬大学の下川周子助教と国立感染症研究所の久枝一部長らが行った実験によれば、高脂肪食を与えて予め太らせたマウスに、ある種の寄生虫を感染させると、体重の増加が抑えられることがわかったそうです。

なぜ寄生虫が感染すると体重の増加が抑えられるのでしょうか?

一つの理由は、エネルギー代謝が上がること。

寄生虫が感染すると、エネルギー代謝に関係する脂肪細胞内のUCP1(un-coupling protein 1:ミトコンドリアの内膜に存在する脱共役タンパク質で、脂肪細胞に存在し、ノルエピネフリンが脂肪細胞上のβ3 受容体に結合するとUCP1の発現が上昇しミトコンドリアにおいて熱産生が行われる)の発現が上昇していることがわかったそうです。

太らせたマウスに寄生虫を感染させると、感染していないマウスと比べて、体重の増加が有意に抑えられた。
太らせたマウスに寄生虫を感染させると、感染していないマウスと比べて、体重の増加が有意に抑えられた。

UCP1の発現が上昇すると、熱産生が高まり、脂肪細胞は脂肪燃焼するようになるのですが、寄生虫が感染することにより、UCP1の発現が上昇して、ミトコンドリアにおいて熱産生が行われ、やせやすい体になっていると考えられます。

そこで気になるのが、なぜUCP1の発現が上昇するのかという点。

寄生虫マウスでは、血中ノルエピネフリンの濃度が増加
寄生虫マウスでは、血中ノルエピネフリンの濃度が増加

寄生虫感染マウスの血中ノルエピネフリンの濃度を調べたところ、かなり高い量のノルエピネフリン(神経伝達物質)の濃度が検出されており、寄生虫感染マウスではノルエピネフリンが増加することで交感神経が活性化し、脂肪を燃焼方向へ働かせていることが分かりました。

次に気になるのは、寄生虫がどのようにノルエピネフリンが増加させ交感神経の活性化に働きかけているのかという点です。

寄生虫マウスではノルエピネフリンを分泌することで知らせる腸内細菌であるエシェリキア属とバシラス属が増加。
寄生虫マウスではノルエピネフリンを分泌することで知らせる腸内細菌であるエシェリキア属とバシラス属が増加。

寄生虫を感染させたマウスにおいて、バシラス属やエシェリキア属といった、ノルエピネフリンを分泌させるような腸内細菌が優位に増加していることが明らかになりました。

高脂肪食を食べて通常より太ったマウスに寄生虫を感染させると、腸内細菌叢が変化し、ノルエピネフリンを分泌するエシェリキア属やバシラス属などの腸内細菌が増加。ノルエピネフリンは脂肪細胞上に存在している受容体と結合すると、ミトコンドリアUCP1の発現が上昇し熱産生を行なうことが知られている。
高脂肪食を食べて通常より太ったマウスに寄生虫を感染させると、腸内細菌叢が変化し、ノルエピネフリンを分泌するエシェリキア属やバシラス属などの腸内細菌が増加。ノルエピネフリンは脂肪細胞上に存在している受容体と結合すると、ミトコンドリアUCP1の発現が上昇し熱産生を行なうことが知られている。

つまり、寄生虫が体重を増加させる一連の流れをまとめると次のようになります。

腸管に寄生する寄生虫がマウスの腸内細菌叢を変化させ、バシラス属やエシェリキア属といったノルエピネフリンを分泌させるような腸内細菌を増加させる

→ノルエピネフリンが増加することによって、交感神経が活性化

→UCP1の発現が上昇

→熱産生

→体重の増加を抑制

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【参考リンク】

ユーグレナ粉末と野菜粉末の同時摂取による腸内細菌叢の調節を介して内臓脂肪蓄積の抑制作用および抗炎症作用を示唆する研究結果を確認【論文・エビデンス】




■ユーグレナ粉末と野菜粉末の同時摂取による腸内細菌叢の調節を介して内臓脂肪蓄積の抑制作用および抗炎症作用を示唆する研究結果を確認

ユーグレナ粉末と野菜粉末の同時摂取による内臓脂肪重量および炎症性サイトカイン量の減少を確認

(2018/10/12、武田コンシューマーヘルスケア)

武田コンシューマーヘルスケアとユーグレナ、東北大学大学院農学研究科食品機能健康科学講座食品化学分野の都築毅准教授との共同研究で、微細藻類ユーグレナの粉末と野菜粉末の同時摂取により、腸内細菌叢の調節を介して内臓脂肪蓄積の抑制作用および抗炎症作用を示唆する研究結果を確認しました。

図:白色脂肪組織重量(A:腎周囲脂肪組織重量、B:精巣周囲脂肪組織重量)
ユーグレナ粉末およびユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物の摂取により、内臓脂肪である腎周囲脂肪組織重量および精巣周囲脂肪組織重量を有意に減少させることを確認しました
表:白色脂肪組織重量
ユーグレナ粉末およびユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物の摂取により、内臓脂肪である腎周囲脂肪組織重量および精巣周囲脂肪組織重量を有意に減少させることを確認しました
精巣周囲脂肪組織面積比
ユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスでは、精巣周囲脂肪面積の有意な減少が確認されました

マウスを、1.通常食を与えたマウス群、2.パラミロン粉末を与えたマウス群、3.ユーグレナ粉末を与えたマウス群、4.ユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を与えたマウス群の4つに分け、2ヵ月間経口摂取する実験を行った結果、ユーグレナ粉末およびユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物の摂取により、内臓脂肪である腎周囲脂肪組織重量および精巣周囲脂肪組織重量を有意に減少させることを確認し、ユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスでは、精巣周囲脂肪面積の有意な減少が確認されました。

血中炎症パラメータ
ユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスではIL-6の有意な減少、そしてユーグレナ粉末およびユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスではIL-1betaの有意な減少が確認されました

また、健康長寿者では炎症性指標が低レベルに維持されていると報告されていることから、主要な炎症性サイトカインであるIL-6およびIL-1beta(血清中の炎症性サイトカインIL-6およびIL-1beta: 生体内の様々な炎症症状を引き起こすサイトカイン。サイトカインとは生体内で免疫の伝達を担うたんぱく質のこと)を測定した結果、ユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスではIL-6の有意な減少、そしてユーグレナ粉末およびユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスではIL-1betaの有意な減少が確認されました。

更に、ユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスの腸内細菌叢では、Lactobacillus属などの宿主に有益な菌の増加を、ユーグレナ粉末およびユーグレナ粉末と野菜粉末の混合物を摂取したマウスの腸内細菌叢では、炎症に関係する有害菌のClostridiaceae科の減少を確認しました。

これらの結果から、ユーグレナ粉末と野菜粉末の同時摂取による腸内細菌叢の組成変化が、内臓脂肪および血清中の炎症性サイトカインの減少に寄与したものと考えられます。







【参考リンク(論文・エビデンス)】
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便秘症の治療薬が慢性腎臓病の治療薬になる可能性|腸内環境改善による腎臓病治療法の開発|東北大

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■便秘症の治療薬が慢性腎臓病の治療薬になる可能性|腸内環境改善による腎臓病治療法の開発|東北大

Children surprise

by Michel Riallant(画像:Creative Commons)

便秘症の薬が腎臓病に効く可能性示す

(2014/12/26、ハフィントン・ポスト)

便秘症の治療薬のルビプロストンに慢性腎臓病の進行を抑える効果があることを、東北大学大学院医学系研究科の阿部高明(あべ たかあき)教授らがマウスの実験で見いだした。

東北大学大学院医学系研究科の阿部高明教授らによるマウスの実験によれば、便秘症の治療薬であるルビプロストンに慢性腎臓病の進行を抑える効果があるそうです。

腎臓病で蓄積する種々の尿毒素のうち、最も悪い作用をするといわれているインドキシル硫酸などの産生には腸内細菌叢が関わることが知られていた。さらに近年、慢性腎臓病では、腸内細菌叢を含む腸内環境全体が悪い方向に変化していることも明らかになっていた。

今回の研究の仮説のポイントはこちら。

1.腎臓病で蓄積する尿毒素の産生に腸内細菌叢が関わっている

2.慢性腎臓病では、腸内細菌叢(腸内フローラ)を含む腸内環境全体が悪い方向に変化している

→腸内環境を変えるものとして、便秘症の下剤として使われているルビプロストンで実験

ルビプロストンを投与したマウスでは、腸内細菌に由来する尿毒素物質の血中濃度が減少していた。これらの結果から、ルビプロストンは腸内環境・腸内細菌叢の変化を介して、尿毒素の蓄積を減少させ、慢性腎臓病の進行を抑制すると考えられる。

ルビプロストンによって、腸内環境・腸内細菌叢の変化を介して、尿毒素の蓄積を減少させ、慢性腎臓病の進行を抑制すると考えられるそうです。

【参考リンク】




→ 「腸腎連関」|腸内細菌叢のバランスをコントロールすることが慢性腎臓病の悪化を抑制するカギに について詳しくはこちら




腎臓関連ワード

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肥満やメタボの第3の要因に腸内フローラ(腸内細菌叢)が関係している?和食を食べて予防しよう!

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【目次】

■肥満やメタボの第3の要因に腸内フローラ(腸内細菌叢)が関係している?和食を食べて予防しよう!

朝食

by zenjiro(画像:Creative Commons)

肥満、第3の要因に「腸内細菌の変化」 伝統的な和食で予防可能

(2014/5/6、産経新聞)

肥満やメタボリックシンドローム(内臓脂肪症候群)を引き起こす大きな環境要因に食べ過ぎや運動不足が挙げられる。3つ目の環境要因として、膨大な腸内細菌の集まりである腸内細菌叢(そう)が関係していることが、ゲノム(全遺伝情報)解析が進んだことで明らかになってきた。専門家は健全な腸内細菌叢を保つには欧米型の食事ではなく、伝統的な和食が良いと推奨している。

肥満メタボリックシンドロームを引き起こす第三の要因として腸内細菌叢(腸内フローラ)が関係しているのではないかと考えられているそうです。

■やせ型腸内細菌と肥満型腸内細菌

やせない原因は腸にあった!?やせ型腸内細菌と肥満型腸内細菌|腸サビ|世界一受けたい授業 10月29日によれば、腸内細菌の中に肥満型腸内細菌とやせ型腸内細菌がいることが分かってきたそうです。

肥満型腸内細菌とヤセ型腸内細菌は両方とも誰もが持っており、同じものを食べていても、肥満型腸内細菌が多い場合は、栄養の吸収をどんどん促進させて肥満になってしまうのだそうです。

ヤセ型腸内細菌を多く持っている人は太りにくい体質ということになります。

米ワシントン大学の研究によると、肥満型腸内細菌を与えたマウスとやせ型腸内細菌を与えたマウスを同じエサで育てた実験で、肥満型腸内細菌を与えたマウスは体脂肪が47%も増えたのに対し、やせ型腸内細菌を与えたマウスは27%しか増えなかったという結果になったそうです。

アメリカ人には肥満型腸内細菌を持つ人が多いと言われており、日本人にはヤセ型腸内細菌を持つ人が多いと言われています。

それは和食や食物繊維の多い野菜をよく食べているため、肥満型腸内細菌が抑制されているのではないかと考えられるそうです。

今回の記事でも同様のことが書かれています。

「腸内には約1千種、総重量で1キロの細菌が存在し、共生している。それらの共生関係が崩れると、肥満・メタボといった代謝性疾患やアレルギーなどの免疫疾患につながる」と本田氏は解説する。

理化学研究所統合生命医科学研究センターの本田賢也・消化管恒常性研究チームリーダーによれば、腸内細菌叢のバランスが崩れると免疫疾患につながるそうです。




■どんなことで腸内細菌叢のバランスは崩れてしまうの?

どんなことによって、腸内細菌叢のバランスは崩れてしまうのでしょうか?

共生関係を崩すものとしてはまず、脂肪が多くカロリーの高い欧米型の食事が挙げられる。本田氏によると、高脂肪食を1週間続けただけで細菌叢の構成が変化したという複数のデータがあり、肥満の原因となる細菌は「食事で摂取した糖類などの分解を促進し、体内により吸収しやすい形にする働きがある。そういう菌が高脂肪食を好み、それを餌に増えるのではないか」。

次に、食物繊維の少ない食事や、同じメニューを繰り返し食べることも共生関係を崩す。いずれのケースも「バクテロイデスとファーミキューテスという腸内細菌のグループの細菌量が変化して崩れる」ことが判明している。

高脂肪食を続けることや食物繊維の少ない食事、同じメニューを繰り返し食べることによって、腸内細菌の共生関係を崩してしまうそうです。

例えば、高脂肪の食事が善玉菌殺す-北大グループ研究によれば、高脂肪の食事を食べると、胆汁が大腸の善玉菌を殺し、腸内細菌のバランスを壊すことがわかっています。

■腸内細菌叢を健康に保つ方法

では、どのようにすれば、腸内細菌叢を健康に保つことができるのでしょうか?

現時点で最大の予防方法は食事にあるという。

本田氏は「健全な腸内細菌叢を保つためには、野菜を含め、さまざまな食材を少しずつ摂取できる伝統的な和食が適している」と話している。

肥満やメタボリックシンドロームにならないためには、食物繊維が豊富な伝統的な和食をとることで、健全な腸内細菌叢を保つことが重要だということですね。

→ 腸内フローラを改善する食べ物 について詳しくはこちら







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