| Project/Area Number |
22K09951
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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 | Asahi University |
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Principal Investigator |
片岡 嗣雄 朝日大学, 歯学部, 講師 (60451390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
引頭 毅 朝日大学, 歯学部, 教授 (10360918)
森 大気 朝日大学, 歯学部, 助教 (10743544)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 歯周病原細菌 / LPS / インフラマソーム / GBPs / 炎症性腸疾患 |
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| Outline of Research at the Start |
宿主細胞内に侵入するグラム陰性菌のリポ多糖（LPS）は、IFN-γが誘導する細胞内分子グアニル酸結合タンパク質(GBPs) に認識され炎症応答を起こす。本研究では、グラム陰性の歯周病原細菌のLPSがGBPsに認識されるかどうかを解明する。また、多くの炎症性腸疾患(IBD) 患者に、血中IFN-γ増加と歯周炎がみられることから、歯周炎とIBDの進行におけるGBPsの役割を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、Porphyromonas gingivalis菌体から精製されたLPS（LPS-PG）のヒト細胞質内における認識に、IFN-γ誘導性因子であるグアニル酸結合タンパク質（GBPs）がどのように関与しているかについて検討した。細胞質内のLPSは、Caspase 4の活性化によって
引き起こされるnon canonicalインフラマソーム活性化経路を介してIL-18産生やパイロトーシスを誘導することが明らかになってきているが、GBPsがこの経路にどのように関与しているかについては、現在まで不明である。そこで、ヒト歯肉上皮細胞HSC-2において、siRNAを用いることによってGBPsの１つであるGBP1をノックダウンした細胞を作製し、リポフェクション試薬を用いて細胞内に導入したLPS-PGに対する応答の変化を調べた。その結果、siRNAの導入によってHSC-2におけるGBP1の発現がほぼ完全に抑制されたこと、そして、そのノックダウン細胞ではIFNγによるプライミングを行っても、細胞内LPS-PGによるIL-18産生とパイロトーシス誘導がほぼ完全に阻害されたことが示された。そして、HSC-2をCaspase 4阻害剤Z-LEVD-FMKで処理すると、IFNγによるプライミングを行っても、細胞内導入LPS-PGによるIL-18産生とパイロトーシス誘導がほぼ完全に阻害されたことも示された。以上の実験結果から、細胞内LPS-PGは、IFNγプライミングで誘導されるGBP1を介してCaspase 4を活性化し、炎症応答を誘導することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヒト歯肉上皮細胞に効率的にsiRNAを導入する方法について試行錯誤を続けていたが、様々な試薬と実験条件下で実験を繰り返した結果、現在では安定した実験結果が得られている。その試行錯誤に時間を費やしたが、現在では細胞内LPS-PGの認識機構について解析が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度はまず、ヒト歯肉上皮細胞においてIFN-γのプライミングで誘導されるGBPsが、Caspase 4活性化を介して細胞質内LPS-PGの認識に関与していることを複数の実験データにより確実に明らかにする。そして、炎症性腸疾患（IBD）と細胞質内LPS-PG認識の関係性を明らかにするために、3%デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）水溶液を投与して作製したIBDモデルマウスでLPS-PGによる歯周炎を誘発し、GBPsの発現やCaspase 4の活性化がIBD増悪に関与しているかどうかを検討する。
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