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Are membrane vesicles of periodontopathogenic bacteria a pathogenic factor in Alzheimer's disease?

Research Project

Project/Area Number 20K18492
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

HIRAYAMA SATORU  新潟大学, 医歯学系, 助教 (70778555)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsメンブレンベシクル / 歯周病原細菌 / Porphyromonas gingivalis / アルツハイマー病 / グリシン / 血液脳関門 / 歯周病
Outline of Research at the Start

アルツハイマー病は認知症の原因として最も高い割合を占め、認知障害を特徴とする疾患であるが、その発症に歯周病原細菌Porphyromonas gingivalisの感染が関与する可能性が示唆されている。細菌が放出するメンブレンベシクルは、種々の細胞構成要素や病原因子を含有しており、それらを宿主へ伝達する機能がある。本研究では、P. gingivalisのメンブレンベシクルが、①マウスやヒトの脳細胞にどのような影響を及ぼすのか、②血液脳関門を通過するのか、③マウスにどのような影響を及ぼすのかを検討し、アルツハイマー病を発症させる原因となる可能性について考える。

Outline of Final Research Achievements

To investigate the possible role of membrane vesicles of the periodontopathogenic bacterium Porphyromonas gingivalis in the pathogenesis of Alzheimer's disease, P. gingivalis vesicles were prepared and used in an in vitro study using a blood-brain barrier model. In order to efficiently conduct the study, we investigated the conditions under which the production of bacterial vesicles increases. The vesicle yield was significantly increased when glycine was added during culture using Escherichia coli as a model. Compared to non-induced vesicles, endotoxin activity was decreased, but the same immunoinductive activity was maintained. Glycine induction was also effective in Acinetobacter baumannii.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルツハイマー病は発症の原因が特定されておらず,認知症を根治できる薬物療法も存在しない.したがって治療が困難であるため,アルツハイマー病の予防や進行を遅らせることは極めて重要である.したがって,Porphyromonas gingivalisとアルツハイマー病との関連性を明らかにできれば,アルツハイマー病の発症メカニズムの理解や予防に貢献できる.また,グリシンによる細菌のメンブレンベシクル産生誘導法は,感染症をはじめとしてメンブレンベシクルが関連する様々な研究の進展に役立てられ,アジュバントやワクチン開発等の幅広い分野への応用展開も期待することができる.

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Glycine Induction Method: Effective Production of Immunoactive Bacterial Membrane Vesicles with Low Endotoxin Content2021

    • Author(s)
      Satoru Hirayama, Ryoma Nakao
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2414 Pages: 207-226

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1900-1_13

    • ISBN
      9781071618998, 9781071619001
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] グリシンにより誘導された細菌メンブレンベシクルの性質とアジュバント活性の解析2021

    • Author(s)
      平山悟, 中尾龍馬
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] グリシンによる細菌メンブレンベシクル産生の誘導とその特性2020

    • Author(s)
      平山悟, 中尾龍馬
    • Organizer
      生物工学Webシンポジウム2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] グリシンにより誘導された細菌メンブレンベシクルの特性解析―歯周病原細菌ベシクルワクチンの粘膜アジュバント開発等に向けて―2020

    • Author(s)
      平山悟, 中尾龍馬
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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