Development of human gingival organoid systems and investigation for the induction mechanisms of gingival inflammation and autoimmune diseases.
| Project/Area Number |
20K09913
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
津田 啓方 日本大学, 歯学部, 准教授 (60325470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三上 剛和 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (80434075)
鳥海 拓 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 准教授 (40610308)
篠塚 啓二 日本大学, 歯学部, 講師 (30431745)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | オルガノイド / 歯周組織 / 歯肉上皮細胞 / DAMPs / 短鎖脂肪酸 / 三次元培養系 / 細胞死 / HDAC阻害 / 血管 / 白血球 / 歯肉オルガノイド / 歯肉培養系モデル / オートファジー / 活性酸素種 / 歯肉 / 炎症 / 自己免疫疾患 |
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| Outline of Research at the Start |
歯周疾患および同疾患の関連する全身疾患の細胞生物学的・分子的メカニズムを考察する上で、これまでは二次元培養や動物実験を用いた研究がなされてきた。しかしながら、それらによる実験結果はヒト生体と違う結果となる可能性が高い。その上、実際の歯周組織は様々な由来の細胞からなっており、単純すぎる系では細胞や分子の挙動について本当の事がわからない。本研究では、実際の生体歯肉結合組織には存在する毛細血管や白血球等の遊走細胞を導入した歯肉組織と極めて類似性が高いヒト歯肉オルガノイド組織の作成を試み、これまでの申請者等の研究結果がオルガノイド組織ではどのようになるかを検討することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、初代ヒト歯肉上皮細胞および初代歯肉線維芽細胞を用いた三次元歯肉組織に毛細血管および白血球等の存在する三次元歯肉組織を作製し、口腔内細菌の産生する短鎖脂肪酸による細胞死誘導メカニズムを調べることを目的とした。研究期間を通じて様々な試みを行ってきたが、初代歯肉上皮細胞を単離および培養することには成功したものの、しばしば線維芽細胞のコンタミネーションが起こること、血管内皮細胞の培養のタイミングを合わせるのが難しかったこと、歯肉上皮の重層化のため歯肉上皮細胞層に培地を直接作用させなくすると上皮層がトランスウェルインサート壁から剥がれ結合組織層が空気中に露出してしまうなどの問題が度々起こることから、ヒト歯肉上皮細胞が歯周病原細菌の産生する短鎖脂肪酸により誘導される細胞死誘導メカニズムを探ることを並行して行った。酪酸およびプロピオン酸は歯肉上皮細胞の細胞死を誘導するが、これらの短鎖脂肪酸はヒストンデアセチラーゼ（HDAC）阻害作用を持ち、その作用によるヒストンアセチル化が細胞死誘導に関与している可能性が示唆された。本年度はこれまでわかっている短鎖脂肪酸による細胞死に関与する因子であるオートファジーの誘導と活性酸素の誘導がどの様に関係して細胞死を引き起こしているかについて検討した。その結果、まずは活性酸素産生が起こり、それによりオートファジーが亢進することで細胞死が誘導されている可能性が示唆された。さらに、歯肉上皮の破綻が起こった時に、固有層のマクロファージに短鎖脂肪酸が作用する可能性があるが、口腔内細菌の産生する短鎖脂肪酸はLPS誘導のiNOS産生を抑制することから、LPSによるM1マクロファージの活性化を抑制している可能性が示唆された。
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Report
(4 results)
Research Products
(12 results)
