Inhibition of invasion of periodontal pathoges into gingival connective tissue by the innate immunity

• Project/Area Number: 18K09615
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: 金子 高士 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (10284697)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉永 泰周 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 准教授 (60452869)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 歯周炎 / NLRP3 / ピロトーシス / 歯周病原細菌 / LPS / カスパーゼ4 / カスパーゼ5 / インフラマソーム / カスパーゼ４ / カスパーゼ５ / カスパーゼ１ / 自然免疫 / カスパーゼ

Outline of Annual Research Achievements

歯周炎歯周組織において一部の歯周病原細菌が歯肉上皮組織や、さらに深部の結合組織内に侵入していることが報告されている。しかしながら角化層、顆粒層、 有棘層、基底層、基底膜から構成される重層上皮において、どのような経路で細菌が侵入しているか明らかではない。非定型NLRP3インフラマソーム活性化に伴 うピロトーシスと呼ばれる細胞死が種々の病原細菌の感染と関連していることが示されている。そこで我々はHSC-2単層培養におけるカスパーゼ4、5刺激による非定型NLRP3インフラマソーム活性化による上皮細胞細胞死に関する研究を行った。細胞死はトリパンブルー染色とLDHの細胞外放出により測定した。Esherichia coli LPSのHSC-2細胞へのトランスフェクションは、細胞死を誘導するのに対して、Porphyromonas gingilvalis LPSのトランスフェクションは細胞死を誘導しないことを見出した。さらにマクロファージのTHP-1細胞を用いて実験を行った。THP-1細胞においてはエレクトロポレーション法を用いてLPSを細胞質内に配送した。THP-1細胞においては P. gingivalis LPSは細胞死を誘導したが、その活性はE. coli LPSよりも弱かった。THP-1細胞をRT-PCRで解析したところ、カスパーゼ4の発現は認められたが、カスパーゼ5の発現は認められなかったこと、さらに 両LPSによるピロトーシスはカスパーゼ4インヒビターで抑制されたことから、THP-1においてはカスパーゼ4が非定型型NLRP3の活性化に関与していると思われた。しかしながら、THP-1細胞をtype I IFNやIFNγで処理するとカスパーゼ5のmRNAのupregulationが観察されたことから炎症歯肉においてはカスパーゼ5もなんらかの役割を担っている可能性が推測された。

Research Products

• [Journal Article] NLRP3 inflammasome and periodontitis (2023)
  • Author(s): Kaneko Takashi、Yoshinaga Yasunori、Nakamura Keiko、Sakagami Ryuji
  • Journal Title: Nihon Shishubyo Gakkai Kaishi (Journal of the Japanese Society of Periodontology) Volume: 65 Issue: 2 Pages: 49-57
  • DOI: 10.2329/perio.65.49
  • ISSN: 0385-0110, 1880-408X
  • Year and Date: 2023-06-30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differentiation of murine enamel organ-derived tissue stem cells into cementoblasts after transplantation. (2023)
  • Author(s): Takase M, Maruo N, Okamura K, Tsuchimochi N, Yamato H, Ogi K, Nagai A, Kaneko T, Yoshinaga Y, Sakagami R.
  • Journal Title: ODEP Volume: 3 Pages: 12-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of osteoclastogenic and anti-osteoclastogenic cytokines differs in mouse gingiva injected with lipopolysaccharide, peptidoglycan, or both (2021)
  • Author(s): Ozaki Yukio、Kishimoto Takaaki、Yamashita Yasunori、Kaneko Takashi、Higuchi Kanako、Mae Megumi、Oohira Masayuki、Mohammad Alam Ibtehaz、Yanagiguchi Kajiro、Yoshimura Atsutoshi
  • Journal Title: Archives of Oral Biology Volume: 122 Pages: 104990-104990
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2020.104990
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of Sulfonylureas on Periodontopathic Bacteria-Induced Inflammation (2020)
  • Author(s): Kawahara Y, Kaneko T, Yoshinaga Y, Arita Y, Nakamura K, Koga C, Yoshimura A, Sakagami R
  • Journal Title: J Dent Res Volume: 99 Issue: 7 Pages: 830-838
  • DOI: 10.1177/0022034520913250
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Glyburide inhibits the bone resorption induced by traumatic occlusion in rats (2020)
  • Author(s): Arita Yoichi、Yoshinaga Yasunori、Kaneko Takashi、Kawahara Yuri、Nakamura Keiko、Ohgi Kimiko、Arita Seiichi、Ryu Takanori、Takase Minoru、Sakagami Ryuji
  • Journal Title: Journal of Periodontal Research Volume: Epub ahead of print Issue: 3 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1111/jre.12731
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Peptidoglycan and periodontal diseases (2019)
  • Author(s): Kaneko Takashi
  • Journal Title: Nihon Shishubyo Gakkai Kaishi (Journal of the Japanese Society of Periodontology) Volume: 61 Issue: 2 Pages: 73-80
  • DOI: 10.2329/perio.61.73
  • NAID: 130007674897
  • ISSN: 0385-0110, 1880-408X
  • Year and Date: 2019-06-28
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Crystalline structure of pulverized dental calculus induces cell death in oral epithelial cells (2018)
  • Author(s): Ziauddin S M、Yoshimura A、Montenegro Raudales J L、Ozaki Y、Higuchi K、Ukai T、Kaneko T、Miyazaki T、Latz E、Hara Y
  • Journal Title: Journal of Periodontal Research Volume: - Issue: 3 Pages: 353-361
  • DOI: 10.1111/jre.12520
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis LPSによる非定型NLRP3インフラマソーム活性化に関する研究 (2022)
  • Author(s): 金子高士，中村恵子，吉永泰周，坂上竜資
  • Organizer: 第65回秋季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis LPSによる非定型NLRP3インフラマソーム活性化 (2022)
  • Author(s): 金子高士，中村恵子，吉永泰周，坂上竜資
  • Organizer: 第49回福岡歯科大学学会学術大会
• [Presentation] 糖尿病治療薬グリブリドは実験的咬合性外傷による骨吸収を抑制する (2020)
  • Author(s): 吉永泰周、有田陽一、金子高士、河原ゆり、中村恵子、古賀千尋、有田誠一、笠孝成、高瀬稔、坂上竜資
  • Organizer: 第63回春季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] ペプチドグリカンおよびリポ多糖投与マウス歯槽骨面上の破骨細胞形成におけるIL-10の役割 (2020)
  • Author(s): 尾崎幸生、山下恭徳、前めぐみ、大平真之、Ziauddin SM、Alam IM、樋口賀奈子、金子高士、吉村篤利
  • Organizer: 日本歯科保存学会2020年度春季学術大会
• [Presentation] 歯周病原細菌によるIL-1βの活性化に対するスルホニル尿素薬の影響 (2019)
  • Author(s): 河原ゆり、金子高士、吉永泰周、有田陽一、笠孝成、中村恵子、古賀千尋、吉村篤利、坂上竜資
  • Organizer: 第62回春季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] ペプチドグリカン投与マウス歯槽骨面上の破骨細胞形成におけるIL-17の役割 (2019)
  • Author(s): 尾崎幸生、山下恭徳、岸本隆明、Sm Ziauddin、樋口賀奈子、金子高士、吉村篤利
  • Organizer: 第62回秋季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] ヒト歯肉口腔上皮細胞にPorphyromonas gingivalisが与える変化 (2019)
  • Author(s): 笠孝成、内田邦敏、有田晴一、八田光世、金子高士、吉永泰周、山崎純、坂上竜資
  • Organizer: 令和元年度日本歯周病学会九州五大学日本臨床歯周病学会九州支部合同研修会
• [Presentation] Dental calculus alters the permeability of HSC-2 oral epithelial cell monolayer. (2018)
  • Author(s): Ziauddin SM, Yoshimura A, Montenegro Raudales JL, Ozaki Y, Higuchi K, Kaneko T, Ukai T, Hara Y.
  • Organizer: 第61回春季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] NLRP3インフラマソームは外傷性咬合による骨吸収に関与する (2018)
  • Author(s): 有田陽一, 吉永泰周, 金子高士, 河原ゆり, 中村恵子, 古賀千尋, 大城希美子, 山本南奈, 廣松亮, 有田晴一, 坂上竜資
  • Organizer: 第61回秋季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] リポ多糖およびペプチドグリカン局所投与マウス歯槽骨面上の破骨細胞形成への炎症性および抗炎症性サイトカインの関与 (2018)
  • Author(s): 尾崎幸生, 岸本隆明, 山下恭徳, エスエムジャウディン, 樋口加奈子, 金子高士, 吉村篤利
  • Organizer: 第61回秋季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] 歯石中の結晶構造および菌体成分がHSC-2口腔上皮細胞とマクロファージの細胞死に及ぼす影響 (2018)
  • Author(s): Ziauddin SM, 尾崎幸生, 樋口賀奈子, 金子高士, 吉村篤利
  • Organizer: 平成30年度日本歯周病学会九州五大学日本臨床歯周病学会九州支部合同研修会
• [Presentation] 実験的咬合性外傷による骨吸収におけるNLRP3インフラマソームの関与 (2018)
  • Author(s): 有田陽一, 吉永泰周, 金子高士, 河原ゆり, 笠孝成, 中村恵子, 古賀千尋, 大城希美子, 山本南奈, 廣松亮, 有田晴一, 坂上竜資
  • Organizer: 平成30年度日本歯周病学会九州五大学日本臨床歯周病学会九州支部合同研修会
• [Presentation] 歯周病原細菌によるNLRP3インフラマソームの活性化に対してスルホニル尿素薬が及ぼす影響 (2018)
  • Author(s): 河原ゆり, 金子高士, 吉永泰周, 有田陽一, 笠孝成, 中村恵子, 古賀千尋, 大城希美子, 山本南奈, 廣松亮, 有田晴一, 吉村篤利, 坂上竜資
  • Organizer: 平成30年度日本歯周病学会九州五大学日本臨床歯周病学会九州支部合同研修会
• [Presentation] リポ多糖およびペプチドグリカン局所投与マウスにおける歯槽骨吸収には異なるサイトカインが関与する (2018)
  • Author(s): 尾崎幸生, 山下恭徳, 岸本隆明, Ziauddin SM, 樋口賀奈子, 金子高士, 吉村篤利
  • Organizer: 平成30年度日本歯周病学会九州五大学日本臨床歯周病学会九州支部合同研修会
• [Presentation] NLRP3インフラマソームの咬合性外傷による骨吸収への関与 (2018)
  • Author(s): 有田陽一, 吉永泰周, 金子高士, 河原ゆり, 笠孝成, 中村恵子, 古賀千尋, 大城希美子, 山本南奈, 廣松亮, 有田晴一, 坂上竜資
  • Organizer: 第45回福岡歯科大学学会総会
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis LPSのカスパーゼ４活性化に関する研究 (2018)
  • Author(s): 河原ゆり, 金子高士, 吉永泰周, 有田陽一, 中村恵子, 古賀千尋, 大城希美子, 山本南奈, 廣松亮, 有田晴一, 佐藤博信, 坂上竜資
  • Organizer: 第45回福岡歯科大学学会総会
• [Remarks] 福岡歯科大学口腔医療センター
  • URL: https://www.fdcnet.ac.jp/col/index.php
• [Remarks] 福岡歯科大学
  • URL: https://www.fdcnet.ac.jp/col/index.php
• [Remarks] 福岡歯科大学口腔医療センター
  • URL: https://www.fdcnet.ac.jp/cod/
• [Remarks] 福岡歯科大学口腔医療センター
  • URL: http://www.fdcnet.ac.jp/cod/