The analysis about the role of fimbrie from periodontal pathogenic bacteria for the periodontal tissue destruction

• Project/Area Number: 17K11999
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Periodontology
• Research Institution: Aichi Gakuin University
• Principal Investigator: Kikuchi Takeshi 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (40421242)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三谷 章雄 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50329611) ; 長谷川 義明 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (70460524) ; 後藤 久嗣 愛知学院大学, 歯学部, 助教 (10783037) ; 茂木 眞希雄 愛知学院大学, 薬学部, 准教授 (00174334) ; 神谷 洋介 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (70572808)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: Mfa1 / periodontitis / osteoclasts / Porphyromonas gingivalis / 歯周病 / 歯周病原細菌線毛 / 破骨細胞 / 歯槽骨吸収 / 歯学 / 歯周病原細菌 / 線毛

Outline of Final Research Achievements

Various purified fimbriae were added to RAW264.7 cells pretreated with RANKL for 24 hours, cultured for 5 days, and then the number of polynuclear osteoclasts was measured by TRAP staining. Purified Mfa1 fimbriae derived from JI-1 strain had significantly higher osteoclast-forming ability. The above tendency was also the same with respect to the osteoclast activation ability for measuring the absorption fossa formed on the calcium phosphate coating plate. After adding various purified fimbriae to RAW264.7 cells pretreated with RANKL for 24 hours and culturing for 3 days, the gene expression of TRAP, MMP9, cathepsin K and Nfatc1 was examined using the Real-time PCR method. Gene expression of MMP9 and cathepsin K was significantly increased by Mfa1 stimulation compared with FimA stimulation. It was suggested that Mfa1 fimbriae may affect the differentiation and activation of osteoclasts associated with alveolar bone destruction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨免疫学の見地から細菌感染による歯槽骨吸収機構を模索する研究として、P.gingivalis短線毛による歯周組織破壊の役割を明らかとしたことで、歯周病のメカニズム解明の一助となるばかりでなく、将来的に新たな治療の開発につながる可能性が考えられる。具体的には、慢性の細菌感染炎症性骨疾患の治療として細菌固有の構造にターゲットを絞ることで病態制御し、超高齢社会における免疫の低下した高齢者に対するより効果的な治療の開発へ繋げたいと考える。臨床と基礎分野の相補的な連携研究により、本研究は炎症性骨疾患の分野において非常に意義深いものであると考える。

Research Products

• [Journal Article] Gelatin Methacryloyl?Riboflavin (GelMA?RF) Hydrogels for Bone Regeneration (2021)
  • Author(s): Goto Ryoma、Nishida Eisaku、Kobayashi Shuichiro、Aino Makoto、Ohno Tasuku、Iwamura Yuki、Kikuchi Takeshi、Hayashi Jun-ichiro、Yamamoto Genta、Asakura Masaki、Mitani Akio
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 22 Issue: 4 Pages: 1635-1635
  • DOI: 10.3390/ijms22041635
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Glucagon-like peptide-1 receptor agonist liraglutide ameliorates the development of periodontitis (2020)
  • Author(s): Noritaka Sawada, Kei Adachi, Nobuhisa Nakamura, Megumi Miyabe, Mizuho Ito, Shuichiro Kobayashi, Shin-ichi Miyajima, Yuki Suzuki, Takeshi Kikuchi, Makoto Mizutani, Taku Toriumi, Masaki Honda, Akio Mitani, Tatsuaki Matsubara, Keiko Naruse
  • Journal Title: Journal of Diabetes Research Volume: 2020 Pages: 8843310-8843310
  • DOI: 10.1155/2020/8843310
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Porphyromonas gingivalis Mfa1 Induces Chemokine and Cell Adhesion Molecules in Mouse Gingival Fibroblasts via Toll-Like Receptors (2020)
  • Author(s): Takayanagi Yuhei、Kikuchi Takeshi、Hasegawa Yoshiaki、Naiki Yoshikazu、Goto Hisashi、Okada Kousuke、Okabe Iichiro、Kamiya Yosuke、Suzuki Yuki、Sawada Noritaka、Okabe Teppei、Suzuki Yuki、Kondo Shun、Ohno Tasuku、Hayashi Jun-Ichiro、Mitani Akio
  • Journal Title: Journal of Clinical Medicine Volume: 9 Issue: 12 Pages: 4004-4004
  • DOI: 10.3390/jcm9124004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A large-scale observational study to investigate the current status of diabetic complications and their prevention in Japan (JDCP study 6): baseline dental and oral findings. (2020)
  • Author(s): Koji Inagaki, Takeshi Kikuchi, Toshihide Noguchi, Akio Mitani, Keiko Naruse, Tatsuaki Matsubara, Masamitsu Kawanami, Jun Negishi, Yasushi Furuichi, Eiji Nemoto, Satoru Yamada, Hiromasa Yoshie, Koichi Tabeta, Sachiyo Tomita, Atsushi Saito, Sayaka Katagiri, Yuichi Izumi, Hiroshi Nitta, Naoko Kojima, et al.
  • Journal Title: Diabetology International Volume: 12 Issue: 1 Pages: 52-61
  • DOI: 10.1007/s13340-020-00465-3
  • NAID: 40022457390
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Therapeutic potential for insulin on type 1 diabetes-associated periodontitis: analysis of experimental periodontitis in streptozotocin-induced diabetic rats. (2020)
  • Author(s): Nishikawa T, Suzuki Y, Sawada N, Kobayashi Y, Nakamura N, Miyabe M, Miyajima SI, Adachi K, Minato T, Mizutani M, Toriumi T, Ohno N, Kikuchi T, Honda M, Noguchi T, Mitani A, Matsubara T, Naruse K.
  • Journal Title: Journal of Diabetes Investigation Volume: Epub ahead of print Issue: 6 Pages: 1482-1489
  • DOI: 10.1111/jdi.13276
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] IL-35 and RANKL Synergistically Induce Osteoclastogenesis in RAW264 Mouse Monocytic Cells. (2020)
  • Author(s): Kamiya Y, Kikuchi T, Goto H, Okabe I, Takayanagi Y, Suzuki Y, Sawada N, Okabe T, Suzuki Y, Kondo S, Hayashi JI, Mitani A.
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 21 Issue: 6 Pages: 2069-2069
  • DOI: 10.3390/ijms21062069
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 特集 エビデンスを2型糖尿病臨床にどう生かせばいい?-Evidence Based MedicineをReal Worldへ 糖尿病合併症予防 歯周病 (2018)
  • Author(s): 稲垣 幸司, 菊池 毅, 三谷 章雄, 成瀬 桂子, 松原 達昭
  • Journal Title: 内科 Volume: 121 Issue: 1 Pages: 121-126
  • DOI: 10.15106/j_naika121_121
  • ISSN: 0022-1961, 2432-9452
  • Year and Date: 2018-01-01
• [Journal Article] Distribution of Porphyromonas gingivalis fimA and mfa1 fimbrial genotypes in subgingival plaques (2018)
  • Author(s): Nagano Keiji、Hasegawa Yoshiaki、Iijima Yura、Kikuchi Takeshi、Mitani Akio
  • Journal Title: PeerJ Volume: 6 Pages: e5581-e5581
  • DOI: 10.7717/peerj.5581
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Age-related changes of CD4+ T cell migration and cytokine expression in germ-free and SPF mice periodontium. (2017)
  • Author(s): Irie K, Tomofuji T, Ekuni D, Fukuhara D, Uchida Y, Kataoka K, Kobayashi S, Kikuchi T, Mitani A, Shimazaki Y, Morita M.
  • Journal Title: Arch Oral Biol Volume: 87 Pages: 72-78
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2017.12.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New Irradiation Method with Indocyanine Green-Loaded Nanospheres for Inactivating Periodontal Pathogens. (2017)
  • Author(s): Sasaki Y, Hayashi JI, Fujimura T, Iwamura Y6, Yamamoto G, Nishida E, Ohno T, Okada K, Yamamoto H, Kikuchi T, Mitani A, Fukuda M.
  • Journal Title: Int J Mol Sci Volume: 18(1). pii Issue: 1 Pages: 154-154
  • DOI: 10.3390/ijms18010154
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] IL-15 and RANKL Play a Synergistically Important Role in Osteoclastogenesis. (2017)
  • Author(s): Okabe I, Kikuchi T, Mogi M, Takeda H, Aino M, Kamiya Y, Fujimura T, Goto H, Okada K, Hasegawa Y, Noguchi T, Mitani A.
  • Journal Title: J Cell Biochem Volume: 118(4) Issue: 4 Pages: 739-747
  • DOI: 10.1002/jcb.25726
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of poly(ADP-ribose) polymerase activation in the pathogenesis of periodontitis in diabetes. (2017)
  • Author(s): Adachi K, Miyajima SI, Nakamura N, Miyabe M, Kobayashi Y, Nishikawa T, Suzuki Y, Kikuchi T, Kobayashi S, Saiki T, Mizutani M, Ohno N, Noguchi T, Mitani A, Matsubara T, Naruse K.
  • Journal Title: J Clin Periodontol Volume: 44(10) Issue: 10 Pages: 971-980
  • DOI: 10.1111/jcpe.12758
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Angiopoietin-like protein 2 regulates Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide-induced inflammatory response in human gingival epithelial cells. (2017)
  • Author(s): Ohno T, Yamamoto G, Hayashi JI, Nishida E, Goto H, Sasaki Y, Kikuchi T, Fukuda M, Hasegawa Y, Mogi M, Mitani A.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 12(9) Issue: 9 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0184825
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Immunological consideration on tissue destruction in periodontal disease (2017)
  • Author(s): 菊池 毅, 岡部 猪一郎, 岡田 康佑, 大野 祐, 後藤 久嗣, 藤村 岳樹, 菱川 敏光, 山本 弦太, 福田 光男, 三谷 章雄
  • Journal Title: Nihon Shishubyo Gakkai Kaishi (Journal of the Japanese Society of Periodontology) Volume: 59 Issue: 4 Pages: 185-190
  • DOI: 10.2329/perio.59.185
  • NAID: 130006289521
  • ISSN: 0385-0110, 1880-408X
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of interleukin (IL)-35 on IL-17 expression and production by human CD4+ T cells. (2016)
  • Author(s): Okada K, Fujimura T, Kikuchi T, Aino M, Kamiya Y, Izawa A, Iwamura Y, Goto H, Okabe I, Miyake E, Hasegawa Y, Mogi M, Mitani A.
  • Journal Title: Peer J. Volume: e2999 Pages: e2999-e2999
  • DOI: 10.7717/peerj.2999
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] IL-35はRAW264.7細胞におけるRANKL誘導性破骨細胞形成を促進する (2020)
  • Author(s): 神谷洋介，菊池 毅，後藤久嗣，岡部猪一郎，高柳結平，鈴木佑基，澤田憲孝，岡部徹平，鈴木祐希，近藤 駿，林潤一郎，三谷章雄．
  • Organizer: 第63回春季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] GLP-1の膵外作用による歯周炎抑制についての検討 (2020)
  • Author(s): 澤田憲孝，足立 圭，鈴木佑基，菊池 毅，三谷章雄，松原達昭，成瀬桂子
  • Organizer: 第152回日本歯科保存学会2020年度春季学術大会
• [Presentation] IL-35はRAW264.7細胞におけるRANKL誘導性破骨細胞形成を促進する (2019)
  • Author(s): 神谷洋介、菊池毅、後藤久嗣、岡部猪一郎、高柳結平、鈴木佑基、澤田憲孝、岡部徹平、鈴木祐希、近藤駿、林潤一郎、三谷章雄
  • Organizer: 第14回日本歯周病学会中部地区大学・日本臨床歯周病学会中部支部合同研究会
• [Presentation] GLP-1の膵外作用による歯周炎抑制についての検討 (2019)
  • Author(s): 澤田憲孝、足立圭、中村信久、宮部愛、伊藤瑞穂、小林周一郎、鈴木佑基、水谷誠、鳥海拓、菊池毅、本田正規、三谷章雄、松原達昭、成瀬桂子
  • Organizer: 第62回秋季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] Liraglutide Improves Periodontitis by the Anti-inflammatory Activities of GLP-1 (2019)
  • Author(s): N. Sawada, K. Naruse, T. Matsubara, N. Nakamura, M. Miyabe, M. Ito, Y. Suzuki, K. Adachi, S. Kobayashi, T. Kikuchi, A. Mitani, T. Toriumi, M. Mizutani, M. Honda.
  • Organizer: American Diabetes Association 79th SCIENTIFIC SESSIONS
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 歯周ポケット外からのレーザー照射を想定したaPDTの基礎的検討 (2018)
  • Author(s): 佐々木康行，林潤一郎，藤村岳樹，岩村侑樹，山本弦太，西田英作，大野 祐，岡田康佑，真岡淳之，菊池 毅，三谷章雄，福田光男
  • Organizer: 第13回日本歯周病学会中部地区大学・日本臨床歯周病学会中部支部合同研究会
• [Presentation] 歯肉上皮細胞においてアンジオポエチン様タンパク2はPorphyromonas gingivalis菌由来LPSによる炎症反応に関与する (2018)
  • Author(s): 大野 祐，山本弦太，林潤一郎，西田英作，後藤久嗣，佐々木康行，菊池 毅，福田光男，長谷川義明，三谷章雄
  • Organizer: 第13回日本歯周病学会中部地区大学・日本臨床歯周病学会中部支部合同研究会
• [Presentation] 骨縁下欠損に対し歯周組織再生療法を行った一症例 (2018)
  • Author(s): 後藤久嗣，菊池 毅，神谷洋介，御子柴茂太, 高柳結平，小嶋久雄，柳楽たまき，三谷章雄
  • Organizer: 第13回日本歯周病学会中部地区大学・日本臨床歯周病学会中部支部合同研究会
• [Presentation] Webアプリを利用した臨床実習学生意識調査結果 -愛知学院大学歯学部歯周病学ケースについて- (2018)
  • Author(s): 菱川敏光，山本弦太，林潤一郎，山田章三，相野 誠，藤村岳樹，西田英作，神谷洋介，稲垣幸司，福田光男，菊池 毅，三谷章雄
  • Organizer: 第61回秋季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] 医科歯科連携の歯周病指標としての歯周炎症表面積(PISA)の可能性 (2018)
  • Author(s): 稲垣幸司，菊池 毅，三谷章雄，三辺正人
  • Organizer: 第6回日本病巣疾患研究会
• [Presentation] 2型糖尿病を伴う広汎型重度慢性歯周炎に対して歯周基本治療が奏功した一症例 (2018)
  • Author(s): 菊池 毅，松原達昭，西川 徹，鈴木佑基，澤田憲孝，稲垣幸司，成瀬桂子，三谷章雄
  • Organizer: 第61回春季日本歯周病学会
• [Presentation] インプラント周囲炎に対してEr:YAGレーザーを使用し外科的に対処した一症例 (2018)
  • Author(s): 菊池 毅，相野 誠，三谷章雄
  • Organizer: 第3回日本レーザー歯学会症例報告会
• [Presentation] 歯周病病態におけるTh17細胞に対するIL-35の役割についての基礎的検討 (2017)
  • Author(s): 岡田康佑、藤村岳樹、菊池毅、相野誠、 神谷洋介、伊澤有郎、岩村侑樹、後藤久嗣、岡部猪一郎、三宅永莉子、長谷川義明、茂木眞希雄、三谷章雄
  • Organizer: 第60回春季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] 糖尿病誘導ラットにおけるインスリン投与が実験的歯周炎に及ぼす影響 (2017)
  • Author(s): 西川徹、成瀬桂子、中村信久、足立圭、鈴木佑基、菊池毅、本田雅規、松原達昭、三谷章雄
  • Organizer: 第146回日本歯科保存学会春季学術大会
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisバイオフィルムに対してインドシアニングリーン封入ナノ粒子への半導体レーザー照射がもたらすaPDT効果について (2017)
  • Author(s): 佐々木康行、林潤一郎、岩村侑樹、岡田康佑、藤村岳樹、西田英作、相野誠、 菊池毅、山本浩充、三谷章雄、福田光男
  • Organizer: 第29回日本レーザー 歯学会総会・学術大会
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisバイオフィルムに対するインドシアニングリーン封入ナノ粒子と半導体レーザー照射によるaPDTの殺菌効果 (2017)
  • Author(s): 佐々木康行、林潤一郎、岩村侑樹、藤村 岳樹、岡田康祐、大野祐、後藤亮真、相野誠、西田英作、山本弦太、菊池毅、三谷章雄、福田光男
  • Organizer: 第147回日本歯科保存学会2017年度秋季学術大会
• [Presentation] アンジオポエチン様タンパク2は歯肉上皮細胞において炎症反応を遷延化させる (2017)
  • Author(s): 大野祐、山本弦太、林潤一郎、西田英作、後藤久嗣、佐々木康行、菊池毅、 長谷川義明、茂木眞希雄、福田光男、三谷章雄
  • Organizer: 日本歯周病学会60周年記念京都大会
• [Presentation] 慢性歯周炎患者に対するチームアプローチによる28年にわたる長期症例報告 (2017)
  • Author(s): 加藤万理、稲垣幸司、安藤和枝、森智恵美、日比麻未、小澤奈央、菊池毅、三谷章雄
  • Organizer: 日本歯周病学会60周年記念京都大会
• [Presentation] 歯周病関連細菌Porphyromonas gingivalisにおけるMfa5のMfa1線毛形成における役割 (2017)
  • Author(s): 飯島由羅，長谷川義明，菊池毅，三谷章雄
  • Organizer: 日本歯周病学会60周年記念京都大会
• [Presentation] 音波歯ブラシを用いた歯周病実習に関するアンケート調査 (2017)
  • Author(s): 白川哲、長野孝俊、五味一博、大塚秀春、林丈一郎、申基喆、藤村岳樹、菊 池毅、三谷章雄、両角祐子、佐藤聡 、佐故竜介、中村卓、吉成伸夫
  • Organizer: 日本歯周病学会60周年記念京都大会
• [Book] 臨床歯周病学 第３版 (2020)
  • Author(s): 村上伸也、申基喆、齋藤淳、山田聡
  • Total Pages: 416
  • Publisher: 医歯薬出版
• [Book] 歯周病およびインプラント周囲組織の疾患と状態に関する新分類 (2020)
  • Author(s): Kenneth S. Kornman、Maurizio S. Tonetti、村上伸也、日本歯周病学会、日本臨床歯周病学会 分担： 菊池 毅
  • Total Pages: 320
  • Publisher: クインテッセンス出版
• [Book] 糖尿病最新の治療2019-2021 (2019)
  • Author(s): 門脇 孝、荒木 栄一、綿田 裕孝 分担：菊池 毅
  • Total Pages: 348
  • Publisher: 南江堂
  • ISBN: 9784524245567
• [Book] 今日の治療指針 2019年版［デスク判］ (2019)
  • Author(s): 福井 次矢 分担：菊池 毅
  • Total Pages: 2160
  • Publisher: 医学書院
  • ISBN: 9784260036504
• [Book] 歯科衛生士講座 歯周病学 第3版 (2018)
  • Author(s): 三谷章雄，相野誠，菊池毅 他
  • Total Pages: 256
  • Publisher: 永末書店