SGLT2iは、p-クレゾール硫酸などの尿毒症毒素の微生物叢による形成を減少し、これらの物質の体内への曝露と腎臓による解毒の必要性を減少
SGLT2iは、p-クレゾール硫酸などの尿毒症毒素の微生物叢による形成を減少し、これらの物質の体内への曝露と腎臓による解毒の必要性を減少
Billing, Anja M, Young Chul Kim, Søren Gullaksen, Benedikt Schrage, Janice Raabe, Arvid Hutzfeldt, Fatih Demir, ほか. 「Metabolic Communication by SGLT2 Inhibition」. Circulation, 2023年12月28日, 10.1161/CIRCULATIONAHA.123.065517 . .
背景：
SGLT2（ナトリウム-グルコース共輸送体2）阻害剤（SGLT2i）は腎臓と心臓を保護することができますが、その根本的なメカニズムはまだ十分に理解されていません。
方法：
SGLT2iによる初期効果について、病理生理学的プロセスによる混乱やSGLT2iによる改善の二次的な効果によらない洞察を得るために、非糖尿病および初期かつ合併症のない高血糖の糖尿病マウスに対する1週間のSGLT2i治療後の複数の代謝器官と体液からのシグネチャーを統合して、プロテオミクス、ホスホプロテオミクス、メタボロミクス分析を行いました。
結果：
非糖尿病マウスの腎臓は、プロテオミクスの再構成においてSGLT2iに最も強く反応し、初期の近位尿細管の糖毒性の減少や、ナトリウム、グルコース、尿酸、プリン塩基、アミノ酸を含む頂端吸収輸送機構の広範なダウンレギュレーションの証拠がありました。これはマウスとヒトのSGLT2インタラクトーム研究によって支持されています。SGLT2iは心臓と肝臓のシグナリングに影響を与えましたが、より反応性の高い器官には、より多くの脂肪分解を示す白色脂肪組織と、特に、心血管性尿毒症毒素（p-クレゾール硫酸を含む）を発酵する能力のある細菌の相対的な豊富さが低い腸内細菌叢が含まれていました。これにより、これらの化合物（p-クレゾール硫酸を含む）の血漿レベルが低下しました。SGLT2iはマウスの便サンプルで検出可能であり、ヒトの便微生物叢発酵への追加は、一部のマウスの微生物叢の所見を再現し、芳香族アミノ酸とトリプトファンの発酵の直接的な抑制を示唆しています。SGLT2を欠くマウスや、非代償性心不全または糖尿病の患者では、SGLT2iも同様に循環するp-クレゾール硫酸を減少させ、p-クレゾールはヒト誘導多能性幹細胞から作られた心筋組織の収縮性とリズムを損ないました。
結論：
SGLT2iは、p-クレゾール硫酸などの尿毒症毒素の微生物叢による形成を減少させ、それによってこれらの物質の体内への曝露と腎臓による解毒の必要性を減少させました。これは、近位尿細管の糖毒性の減少やナトリウム、アミノ酸、尿酸の吸収を含む頂端輸送体の広範なダウンレギュレーションを含むSGLT2iの直接的な腎臓への効果と組み合わされ、腎臓と心血管の保護のための代謝的基盤を提供します。
ChatGPTに聞いてみた。
p-クレゾールは、腸内細菌によって主にチロシンから生成される有毒な代謝産物です。この化合物は、特に腎機能が低下している場合に、腎障害のメカニズムに関与すると考えられています。以下は、p-クレゾールが腎障害を引き起こす可能性のある主なメカニズムです：
1. **酸化ストレスの増加**: p-クレゾールは細胞内で酸化ストレスを引き起こす可能性があります。これは、活性酸素種（ROS）の生成を増加させ、細胞の抗酸化防御機構を圧倒することによって起こります。これにより、細胞損傷や腎組織の炎症が引き起こされる可能性があります。
2. **炎症反応の誘発**: p-クレゾールは、炎症性サイトカインの放出を刺激することができます。これらのサイトカインは、腎臓の炎症反応を引き起こし、腎組織の損傷を促進する可能性があります。
3. **細胞毒性**: p-クレゾールは直接的な細胞毒性を持ち、腎細胞に対して毒性を示すことがあります。これは、細胞のアポトーシス（プログラムされた細胞死）やネクローシス（細胞の急速な死）を引き起こす可能性があります。
4. **腎組織の線維化**: 長期的な曝露により、p-クレゾールは腎臓の線維化を促進する可能性があります。これは、腎組織内のコラーゲンや他の線維性タンパク質の蓄積によって起こり、腎機能の進行性低下につながります。
5. **腎血管の損傷**: p-クレゾールは腎血管に損傷を与え、腎臓の血流を損なう可能性があります。これにより、腎臓の酸素供給が減少し、組織の虚血が引き起こされる可能性があります。
これらのメカニズムは、p-クレゾールが腎臓に与える潜在的な損傷の一部を示しています。腎障害のリスクを減らすためには、p-クレゾールの生成と蓄積を制御することが重要です。
以下は、p-クレゾールの腎障害メカニズムに関する研究論文です：
1. **"Possible Effects of Uremic Toxins p-Cresol, Indoxyl Sulfate, p-Cresyl Sulfate on the Development and Progression of Colon Cancer in Patients with Chronic Renal Failure"** by Rossella Di Paola et al. (2023)
- 概要: 慢性腎臓病（CKD）における腸内細菌由来の尿毒症毒素（p-クレゾール、インドキシル硫酸、p-クレゾール硫酸）の蓄積が、様々な有害なプロセスの活性化に関与していることを示唆しています。
- [論文リンク](https://doi.org/10.3390/genes14061257)
2. **"Probiotic Bifidobacteria Mitigate the Deleterious Effects of para-Cresol in a Drosophila melanogaster Toxicity Model"** by G. Stuivenberg et al. (2022)
- 概要: p-クレゾールの蓄積が慢性腎臓病（CKD）における合併症（動脈硬化、認知障害など）の発症と関連していることを示しています。
- [論文リンク](https://doi.org/10.1128/msphere.00446-22)
3. **"Mechanisms of metabolism interaction between p-cresol and mycophenolic acid."** by Yan Rong and Tony K. L. Kiang (2019)
- 概要: p-クレゾールが腎機能障害のある患者で蓄積し、グルクロン酸化の阻害を介してマイコフェノール酸と相互作用する可能性があることを示唆しています。
- [論文リンク](https://doi.org/10.1093/toxsci/kfz231)
これらの論文は、p-クレゾールが腎障害に与える影響に関する研究の一部を示しています。腎障害のメカニズムに関するより詳細な情報を得るためには、これらの論文を参照することが有益です。