The possible role of insulin resistance in vascular endothelial cells on exacerbation of periodontitis
Project/Area Number |
20K18513
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
新城 尊徳 九州大学, 歯学研究院, 助教 (20711394)
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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 |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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Keywords | 糖尿病関連歯周炎 / 血管内皮細胞 / インスリン抵抗性 / VCAM1 / FoxO1 / 糖尿病 / インスリン作用 / 肥満 / 歯周炎 / VCAM-1 / インスリン / 白血球接着因子 |
Outline of Research at the Start |
歯肉(歯ぐき)には上皮細胞や線維芽細胞、血管内皮細胞など様々な細胞によって構成されている。肥満・糖尿病があると、歯周病が増悪しやすいことは多くの疫学研究より明らかとなっているが、なぜそうなるのかについての具体的なメカニズムについては十分に分かっていない。本研究代表者は、歯肉線維芽細胞でインスリン抵抗性が起こると歯周病が増悪することをマウス実験から見出した。本研究はこれから派生し、白血球など歯周病菌とたたかうのに重要な細胞を呼び込むのに重要な役割を持つ血管内皮細胞に焦点を当て、インスリン抵抗性状態が血管内皮細胞にどのような影響を及ぼして歯周病増悪に働くかを明らかにすることを目的としている。
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Outline of Annual Research Achievements |
マウス血管内皮細胞株TKD2に100nMインスリンを前処理することで、E.coli LPS・TNFα誘導性VCAM1発現が有意に抑制され、これにはPI3K-Akt経路が関与することが分かった。また、高血糖(25mM D-glucose)条件で48時間培養したTKD2細胞では、インスリン刺激によるAkt活性化の抑制が見られ、インスリン抵抗性が惹起されることを確認した。この条件では、インスリン前処理によるLPS・TNFα刺激によるVCAM1発現の抑制効果が減弱していた。一連のVCAM1発現誘導の結果と一致して、LPS・TNFα刺激時のヒト単球細胞株THP-1との細胞接着が増加し、インスリン前処理によって有意に低下した。高血糖処理下では、この細胞接着の制御が減弱していた。 VEIRKOマウスとWTマウスの歯肉中のインスリン受容体の発現を確認したところ、VEIRKOマウスでは約50%発現が低下していた。それぞれのマウスの歯肉にex vivoでインスリン刺激をしたところ、VEIRKOマウスの歯肉ではAktリン酸化が有意に減弱していた。両マウスに絹糸結紮による実験的歯周炎を誘発すると、14日後のVEIRKOマウスにおける骨吸収はWTマウスよりも有意に亢進した。さらに、歯肉中の好中球浸潤はVEIRKOマウスでより多かった。 インスリンによる炎症刺激誘導性VCAM1発現抑制に関わるAkt下流因子としてFoxO1に着目し、インスリン刺激時にリン酸化される3残基に変異を起こした変異型FoxO1と通常のFoxo1をTKD2細胞に過剰発現した。インスリン前処理によるLPS・TNFα誘導性VCAM1発現は通常FoxO1過剰発現により影響は受けなかったが、変異型FoxO1過剰発現によって抑制効果が打ち消された。以上の結果より、血管内皮細胞におけるインスリン抵抗性は歯周炎の増悪に寄与することが示された。
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Report
(4 results)
Research Products
(53 results)
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[Journal Article] Endothelial cells induced progenitors into brown fat to reduce atherosclerosis2022
Author(s)
Park K, Li Q, Lynes MD, Yokomizo H, Maddaloni E, Shinjo T, St-Louis R, Li Q, Katagiri S, Fu J, Clermont A, Park H, Wu IH, Yu MG, Shah H, Tseng YH, King GL
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Journal Title
Circulation Research
Volume: 131
Issue: 2
Pages: 168-183
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] XAF1 overexpression exacerbates diabetes by promoting pancreatic β-cell apoptosis.2022
Author(s)
Nishimura Y, Iwashita M, Hayashi M, Shinjo T, Watanabe Y, Zeze T, Yamashita A, Fukuda T, Sanui T, Sano T, Asano T, Nishimura F.
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Journal Title
Acta Diabetol
Volume: 59
Issue: 10
Pages: 1275-1286
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Extracellular vesicles derived from GMSCs stimulated with TNF-α and IFN-α promote M2 macrophage polarization via enhanced CD73 and CD5L expression.2022
Author(s)
Watanabe Y, Fukuda T, Hayashi C, Nakao Y, Toyoda M, Kawakami K, Shinjo T, Iwashita M, Yamato H, Yotsumoto K, Taketomi T, Uchiumi T, Sanui T, Nishimura F.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 12(1)
Issue: 1
Pages: 13344-13344
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] miR-1260b inhibits periodontal bone loss by targeting ATF6β mediated regulation of ER stress.2022
Author(s)
Hayashi C, Fukuda T, Kawakami K, Toyoda M, Nakao Y, Watanabe Y, Shinjo T, Sano T, Iwashita M, Yotsumoto K, Shida M, Taketomi T, Sanui T, Uchiumi T, Kanematsu T, Nishimura F.
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Journal Title
Front Cell Dev Biol
Volume: 10
Pages: 1061216-1061216
DOI
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[Journal Article] Anti-inflammatory Effects of miRNA-146a Induced in Adipose and Periodontal Tissues2020
Author(s)
Taiki Sanada, Tomomi Sano, Yusuke Sotomaru, Rehab Alshargabi, Yosuke Yamawaki, Akiko Yamashita, Hiroaki Matsunaga, Misaki Iwashita, Takanori Shinjo, Takashi Kanematsu, Tomoichiro Asano, Fusanori Nishimura
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Journal Title
Biochem Biophys Rep.
Volume: Jul
Pages: 100757-100757
DOI
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[Journal Article] Amelogenin Downregulates Interferon Gamma-Induced Major Histocompatibility Complex Class II Expression Through Suppression of Euchromatin Formation in the Class II Transactivator Promoter IV Region in Macrophages2020
Author(s)
Yotsumoto K, Sanui T, Tanaka U, Yamato H, Alshargabi R, Shinjo T, Nakao Y, Watanabe Y, Hayashi C, Taketomi T, Fukuda T, Nishimura F.
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Journal Title
Frontiers in Immunology
Volume: 11
Pages: 709-709
DOI
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Fu J, Shinjo T, Li Q, Park K, Yu MG, Yokomizo H, Huang Q, Wu IH, King GL
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80th American Diabetes Association Scientific Sessions
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Fu J, Shinjo T, St-Louis R, Li Q, Park K, Yokomizo H, Zaitsu Y, Yu MG, Wu IH, Shah H, King GL
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80th American Diabetes Association Scientific Sessions
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