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Common molecular mechanisms underlying age- and autoimmune-related disturbance of salivary secretion

Research Project

Project/Area Number 21H03115
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
Research InstitutionNational Center for Geriatrics and Gerontology

Principal Investigator

四釜 洋介  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 口腔疾患研究部, 副部長 (10588908)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石丸 直澄  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (60314879)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords口腔乾燥症 / シェーグレン症候群 / 細胞老化 / 個体老化 / 慢性炎症
Outline of Research at the Start

加齢に伴う唾液分泌障害は口腔乾燥症の原因となり、唾液腺におけるリンパ球浸潤及び線維化による組織破壊が病態基盤として存在する。この病理学的所見は自己免疫疾患に起因する唾液分泌障害と共通しているが、その病態形成メカニズムは明らかになっていない。本研究課題は、加齢及び自己免疫疾患に起因する唾液分泌障害の病態形成に対する、唾液腺実質細胞の老化及び免疫老化の関与を明らかにする事を目的とする。また、予防・原因除去療法が確立されていない口腔乾燥症において、老化細胞を標的にした新たな戦略を提案するための基盤構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、加齢及び自己免疫疾患に起因する唾液分泌障害の病態形成に対する唾液腺実質細胞の老化及び免疫老化の関与を明らかにすることである。加齢に伴う唾液分泌障害は、唾液腺におけるリンパ球浸潤および線維化による組織破壊が原因の1つと考えられおり、この病理学的所見は自己免疫疾患に起因する唾液分泌障害と共通している。今年度は糖尿病治療薬であるメトホルミンが唾液腺やその分泌機能に及ぼす影響を解析した。メトホルミンは、アンチエイジング効果、抗炎症作用等、多面的作用を持つことが近年報告されている。その結果、加齢に伴う唾液腺でのリンパ球集積はメトホルミン投与により減少することを組織学的解析により明らかにした。腺房細胞、導管上皮細胞での老化マーカー(Beta Galactosidase)発現は、メトホルミン投与により顕著に減少した。さらにメトホルミン長期投与は非投与マウスと比較し、ピロカルピンによる刺激唾液分泌量が増加した。シェーグレン症候群モデルマウスを用いた実験からも、メトホルミンによる同様の効果が報告されているため、加齢および自己免疫疾患に起因する唾液腺障害に対するメトホルミンの効果が期待できると考えられる。唾液腺の線維化についてもI型コラーゲン染色により評価を試みたが、唾液腺をサンプリングした時点ではほとんど線維化は確認されなかったため、より加齢したマウスを用いる等の検討が必要であると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

人材確保が思うように進まず、計画している実験が行えていないのが現状である。試薬や研究設備等は整っているため、研究代表者が着実に実験を行いつつ、人材確保に努めていきたいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

メトホルミンの投与量、投与開始時期を検討していきたいと考えている。これまでの実験結果から、メトホルミンにより加齢による唾液腺リンパ球浸潤が抑制され、唾液分泌量にも影響を及ぼす事を明らかにしている。今後は、リンパ球浸潤が確認される12か月齢程度からメトホルミン投与を開始し、免疫細胞集積、線維化、唾液分泌能に及ぼす影響を検討していきたい。新規筋線維芽細胞マーカーも近年報告されているため、今後当該研究でも検討したいと考えている。In vivoにおけるメトホルミンの唾液腺上皮細胞に及ぼす影響を解析するため、上皮細胞を単離しDNAマイクロアレイ法によりその遺伝子発現も解析する予定である。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Molar loss induces hypothalamic and hippocampal astrogliosis in aged mice2022

    • Author(s)
      Furukawa, M., Tada, H., Wang, J. et al.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 6409-6409

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10321-w

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Analysis of senescence in gingival tissues and gingival fibroblast cultures2022

    • Author(s)
      Furukawa, M., Matsuda ,K. et al.
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Dental Research

      Volume: 8 Issue: 4 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1002/cre2.581

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 高齢者糖尿病の口腔と健康2022

    • Author(s)
      四釜洋介 松下健二
    • Journal Title

      月刊糖尿病

      Volume: 14 Pages: 77-83

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Priming Potential of Interferon Lambda-1 for Antiviral Defense in the Oral Mucosa2022

    • Author(s)
      Shikama Yosuke、Kurosawa Mie、Furukawa Masae、Kudo Yasusei、Ishimaru Naozumi、Matsushita Kenji
    • Journal Title

      Inflammation

      Volume: - Issue: 3 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1007/s10753-022-01624-1

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ヒトとマウスの相違およびアディポネクチンの関連性2021

    • Author(s)
      四釜洋介
    • Journal Title

      Frontiers in Dry Eye

      Volume: 16 Pages: 20-21

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 唾液腺および口腔粘膜上皮細胞におけるACE2発現:AMPKの役割2022

    • Author(s)
      四釜洋介 古川匡恵 松下健二
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 口腔領域における自然免疫系を介した慢性炎症・免疫賦活に関する研究2022

    • Author(s)
      四釜洋介
    • Organizer
      第 27 回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] III型interferon(IFN)であるinterleukin(IL)-29の口腔粘膜における抗ウイルス応答増強作用2021

    • Author(s)
      四釜洋介 古川匡恵 松下健二
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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