直径２.５ μm未満の微小粒子状物質（PM２.５）が、慢性腎臓病（CKD）の発症と進行における重要リスク因子として注目されている。
腎臓は複雑な毛細血管網と広範な内分泌機能のために、PM２.５曝露に対して脆弱と考えられている。PM２.５への曝露が酸化ストレス、炎症、内皮機能障害およびレニン-アンジオテンシン系（RAS）の異常を誘発し、これらが血行動態の異常を引き起こすことで最終的に腎線維化につながる可能性がある。関する過去の研究では、子宮内でのPM２.５曝露が子孫の生涯後期における腎障害の素因となる可能性が示されている。
リンク研究は、胎内で腎臓発達期間中の母体のPM２.５曝露が、成獣子孫の腎臓における腎臓微小血管の恒常性に長期的かつ悪影響を与えるかどうかを調査したもの。
さらに、成獣ラット子孫におけるPM２.５誘発性の腎血管変化に対する母体のビタミンD補給の効果を評価。
妊娠中のSprague–Dawleyラットを、腎形成期に１ヶ月間、生理食塩水、PM２.５、およびビタミンD添加PM２.５に曝露。雄子孫の腎臓を生後５６日に採取。
【結果】
妊娠中にPM２.５に曝露された成獣子孫ラットは、対照ラットと比較して体重が低く、糸球体および尿細管損傷スコアが高かった。
半定量分析により、PM２.５群において糸球体および尿細管周囲毛細血管内皮細胞の有意な減少、ならびに糸球体数の減少が明らかになった。
妊娠中のビタミンD補給はこれらの変化を軽減した。
妊娠中にPM２.５に曝露された子孫ラットでは、腎臓内のレニンーアンジオテンシン変換酵素（ACE）、シトクロムP450 27B1、および血管内皮増殖因子-A（VEGF-A）の発現が増加したが、ビタミンD受容体、Klotho、VEGF受容体2、アンジオポエチン-1、およびTie-2の発現は減少した。
妊娠中ビタミンD補給は、成獣子孫の腎臓において、VEGF受容体2およびアンジオポエチン-1活性を回復させ、ACEおよびVEGF-Aタンパク質の発現を低下させた。
【結論】
ラットの腎形成期における母体PM２.５曝露は成獣子孫の腎臓において、ネフロンと毛細血管の喪失を引き起こし、それに伴いレニンとACEの活性化、VDRとKlothoの枯渇、VEGF-A/VEGFR2シグナル伝達の障害、およびAng-1/Tie-2発現の低下を引き起こすことが示された。母体のビタミンD補給は、成獣子孫の腎臓において、VEGFR2とAng-1の活性、ならびにネフロンと毛細血管の構造を回復させた。
PM2.5曝露下での母体ビタミンD摂取は、腎臓内ACEとVEGF-Aの発現を低下させた。
これらの知見は、早期のPM２.５曝露によって誘発される腎臓プログラミングに関する新たな洞察を提供し、母体ビタミンD補給が保護効果を提供する可能性を示唆している。
・成獣子孫ラットの腎臓において観察された、糸球体および尿細管の損傷、毛細血管の希薄化、ネフロン喪失、および血管新生因子のダウンレギュレーションなどの有害作用は、腎臓内RASおよびビタミンDシグナル伝達経路の障害と関連していた。PMPM２.５曝露中の母体ビタミンD補給は、成獣子孫ラットの腎臓におけるこれらの変化を軽減した。
・妊娠中の大気汚染への母体曝露は、胎児の成長および長期的な健康に悪影響を与える可能性がある。子宮内PM２.５曝露は、低出生体重および早産の危険性を高め、成獣期の心血管疾患を促進すると報告されている。この研究では、ラットの腎形成期における微小粒子状大気汚染への曝露が成獣期の体重低下を誘発したことが示された。
・上記の観察と一致して、子宮内での母体喫煙曝露は胎児の腎発達を損ない、持続的なネフロン欠損、胎児の腎臓サイズの減少、および腎臓の微細構造の変化を引き起こすことが示されている。
・PM２.５曝露中にビタミンDを補給された母親からの新生児の体重は、母体PM２.５曝露グループの新生児よりも一貫して高く、生後５週から有意差が見られた。また、母体ビタミンD摂取は成獣子孫ラットにおけるPM２.５曝露によって引き起こされる糸球体および尿細管間質損傷、微小血管の希薄化、および糸球体喪失を軽減した。母体ビタミンD補給は、周産期のPM２.５曝露に関連する体重増加不良および腎臓の構造的障害を軽減するのに役立つ可能性がある。
・過去の研究では、ラットの腎形成期におけるPM２.５曝露が、母親と生後３週齢の仔の腎臓において酸化損傷と炎症の増加に関連する糸球体および尿細管損傷を引き起こしたことが示されている。また、PM２.５曝露母親からの仔は、離乳時に腎臓におけるビタミンD受容体（VDR）、レニン、およびACEの発現が有意に抑制されていた。この研究では母体PM２.５グループの成獣子孫は生後８週で腎臓内VDRおよびKlothoの発現が低下したが、レニンおよびACE活性は増加した。ビタミンD不活化酵素（CYP24A1）の発現は離乳時に増加したが、ビタミンD活性化酵素（CYP27B1）の活性は成獣期にアップレギュレートされた。母体ビタミンD補給は生後３週齢の仔の腎臓におけるVDRおよびACEの発現を回復させ、生後８週齢の成獣子孫における腎臓内ACE活性を低下させた。腎臓内ACEは母体PM２.５曝露によって誘発される腎臓プログラミングにおける主要な役割を果たす可能性があり、ビタミンD治療は、腎臓発達期のPM２.５曝露によって誘発される成獣期における腎臓内RASの異常な活性化を軽減する可能性がある。
・VDRは血管新生、炎症、および線維化に関与する遺伝子の調節、RASの抑制に役割を果たしている。動物モデルのCKDでは非常に初期の段階からVDR活性の低下が観察されている。腎臓発達中のビタミンD欠乏食への曝露は、成獣期においてAng-2のアップレギュレーションおよびAng-1/Tie-2とVEGF/VEGFR2のダウンレギュレーションと組み合わさって、腎臓毛細血管の希薄化および持続的なレニン活性の上昇を引き起こすことがわかっている。CKDラットモデルにおけるビタミンD補給は、Angs/Tie-2、VEGF/VEGFR2、およびAT1軸、ならびにトランスフォーミング増殖因子-β1/p-Smad2/3シグナル伝達を改善することで腎障害を軽減する。
・この研究では、腎臓発達期の母体PM２.５曝露は成獣子孫ラットの腎臓におけるVEGF-A活性の上昇ならびにVEGFR2、Ang-1、およびTie-2の発現低下を誘発し、糸球体および尿細管周囲毛細血管喪失の増加を伴った。母ラットへのビタミンD補給は、成獣子孫ラットにおいて、腎臓内VEGF-Aレベルの低下およびVEGFR2とAng-1の発現の増加を伴い、毛細血管の喪失を改善した。
・母体PM２.５曝露が新生児期に腎臓内RAS抑制を誘発し、その後の成人期における微小血管の希薄化を伴うRAS活性化を引き起こすことを発見した。早期の腎臓内RAS抑制と成人期におけるその異常活性の両方が腎臓血管の恒常性破壊に寄与し、生涯にわたって血管新生反応を損なう可能性がある。
・・・あくまでラットモデルです。妊娠中の母体ビタミンD補給は周産期のPM２.５曝露によって誘発される腎臓プログラミングの影響を軽減する可能性があることを示す非常に興味深いデータでした。PM２.５防塵マスクもビタミンDのサプリも今すぐ手の届く範囲にありますので、信憑性を感じた方は頭の片隅においてもいいのではないでしょうか？