エネルギー代謝調節遺伝子UCPは握力と歯周炎および全身疾患の関連性に関与する

Research Project

Project/Area Number	21K09871
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	Niigata University
Principal Investigator	杉田典子新潟大学, 医歯学系, 助教 (30313547)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords	UCP / 歯周炎 / 遺伝型 / ミトコンドリア / 筋力 / 運動習慣 / 死亡リスク / 握力
Outline of Research at the Start	ミトコンドリアのタンパク質の一種であるUCPは、骨格筋に多く存在し、エネルギー代謝を調節している。我々はこれまでの研究によって、UCP遺伝子タイプの生まれつきの違いが、重症の歯周炎と関連することを明らかにしたが、UCP遺伝子タイプは握力と関連するという最近の報告がある。握力は全身の筋力を反映し、死因別死亡リスクに関連する。筋量や筋力の低下は高齢化社会の大きな問題である。そこで本研究では、UCP遺伝子タイプと握力・全身の様々な病気・歯周炎との関連性を、高齢者を含む成人男女集団で調査する。加えて動物実験と細胞実験で、歯周炎が筋肉に及ぼす影響を調べ、UCPにそれを防ぐ作用があるか否かを検討する。
Outline of Annual Research Achievements	ミトコンドリア内膜に存在する脱共役タンパク（Uncoupling protein: UCP)は、エネルギー代謝調節を司る。これまでにUCP遺伝子多型と、糖尿病や肥満などの全身疾患、さらには長寿との関連性が報告されてきた。我々は以前、閉経後女性集団を対象とした疫学研究においてUCP2およびUCP3遺伝子多型と重度歯周炎との間に有意な関連性を報告した。UCP2は白血球を含む多種の細胞に広く分布するが、UCP3は主に骨格筋細胞に強く発現している。UCP2およびUCP3遺伝子多型は全身の筋力の指標である握力レベルとも関連性を示すことが報告されている。そこで本研究では、新潟県佐渡市の佐渡総合病院外来患者である成人男女を対象とした臓器連関コホートプロジェクト（PROST)の一環として、UCP遺伝子多型と握力、全身疾患、歯周炎との関連性を解析することにした。 PROSTにおいては、全身疾患など医科データ、歯数、歯周炎の有無などの歯科データ、運動習慣を含む生活習慣などがデータベース化されているとともに、同意を得た参加者の血液からゲノムDNAを抽出し各種遺伝型をタイピングしている。我々は新潟大学遺伝子倫理委員会の承認を得て本研究を実施した。その結果、UCP2、UCP3遺伝型と重度歯周炎との関連性が、上記閉経後女性集団での結果に引き続きPROST参加者である成人男女でも明らかになった。一方でUCP1と重度歯周炎の間に関連性は認められなかった。本研究ではUCP遺伝型と糖尿病、肥満、脂質異常症との有意な関連性が見られなかった。またPROSTにおいては握力データを有する参加者の数が少なく統計解析が困難であった。しかし運動によりUCPの発現が増加するとの報告があることから、歩数計で計測した一日平均歩数および運動習慣アンケート結果とUCP遺伝型、歯周炎および歯数とUCP遺伝型との関連性を解析中である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason UCP遺伝型との関連が知られている筋力の指標としての握力を解析する予定であったが、握力データを有する対象者数が少なく、COVID-19影響下で追加例の増加も期待できなかったため、計画を変更し、歩数計で計測した1日平均歩数とUCP遺伝型、全身疾患、歯周炎、歯数の関連性を解析することにしたため。
Strategy for Future Research Activity	歩数計で計測した一日平均歩数および運動習慣アンケート結果とUCP遺伝型、歯周炎および歯数とUCP遺伝型との関連性を解析するとともに、ヒト骨格筋細胞に発現するUCPが歯周炎において果たす役割を細胞実験で明らかにし、それぞれの結果を論文にまとめて英文学術誌に掲載する。