金沢大学らの研究グループは、近年識別できるようになった「D-アミノ酸」が腎臓と腸内細菌で産生されるとともに、腎臓保護効果を示すことを世界で初めて明らかにした。
腎臓は、尿を作り老廃物を体外へ排出するだけでなく、多臓器と連携して生体のホメオスタシス（恒常性）を維持している。一方、腸内細菌叢（腸内に生息する細菌の集団）がヒトの健康と関係し、病気によって変化することが近年の報告で注目されており、本研究では、腎臓と腸内細菌叢の連関の解明に取り組んだ。
まず、通常マウスに腎障害を誘発する処置をしたところ、特定の腸内細菌が変化した。腸内細菌を持たない無菌マウスに同じ処置をすると、通常マウスよりも腎障害が悪化したことから、腎臓に対する何らかの保護的因子が腸内細菌から産生されることがわかった。
続いて、この因子を同定するため網羅解析を行うと、腸内細菌からさまざまなD-アミノ酸が検出され、腎臓ではそのうちのD-セリンが検出された。無菌マウスからはD-セリンが検出されなかったことから、D-セリンは腸内細菌によって産生され、血液を介して腎臓へ到達すると考えられた。また、障害後は腎臓によるD-セリンの合成も亢進されていた。
最後に、D-セリンの腎臓への作用を調べた。D-セリンを投与したマウスは、投与していないマウスに比べて腎障害が軽度となったため、D-セリンが腎臓に対して保護的に働くことが明らかとなった。
腎障害に反応して腸内細菌叢が変化する腎・腸連関と、腸内細菌がD-アミノ酸を産生し、血液を介して腎臓を保護する仕組みを解明したこの成果は、D-アミノ酸を標的とした新規の腎臓病バイオマーカーや治療薬開発へ活用されることが期待される。
