Development of diagnostic models for kidneyl diseases using gut microbiota metagenomic and metabolomic information

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 58030:Hygiene and public health-related: excluding laboratory approach
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Tanaka Shigeru 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (80596396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 俊輔 九州大学, 大学病院, 助教 (10419608) ; 中野 敏昭 九州大学, 医学研究院, 准教授 (10432931)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腸内細菌叢 / メタゲノム解析 / メタボローム解析 / PICRUSt / 機能遺伝子

Outline of Final Research Achievements

In IgA nephropathy, Bifidobacterium increased and Clostridium cluster XI decreased. In membranous nephropathy, Lactobacillales order increased and Clostridium subcluster XIVa decreased.Regarding the association between histological disease activity and gut microbiota in IgA nephropathy, Bacteroides predominated in the group with segmental sclerosis (S1) and other bacterial species decreased The other bacterial species were found to be reduced. Genetic analysis showed differences in gene abundance for specific metabolic pathways in the IgA nephropathy group, and metabolomic analysis revealed metabolic characteristics for each primary disease. In particular, significant variations were observed in bile acids, dicarboxylic acids and L-tryptophan metabolites.

Free Research Field

腎臓病

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、腸内細菌叢と腎炎の関連性を明らかにすることで、腸内細菌のバランスが腎疾患の病態に影響を及ぼす可能性を示唆している。特に、IgA腎症や膜性腎症で観察された特定の細菌の増減は、腸内環境が免疫機能に与える影響を示しており、これが腎症の進行や治療反応に関与する可能性がある。また、腸内細菌叢の変化が特定の機能遺伝子の推定存在量や代謝物及ぼす影響が病態を悪化させるメカニズムを解明する手がかりとなる。これらの知見が、腸内細菌叢のプロファイリングにより、腎疾患の早期診断や個別化医療の実現にむけた基盤になり得ると考える。