| Project/Area Number |
22K09988
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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 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
小鹿 恭太郎 東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (90622944)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 建州 東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (80435635)
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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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | TSPO / 歯周炎 / 破骨細胞 / Ro5-4864 / マクロファージ / T細胞 / 歯槽骨吸収 / トランスロケータープロテイン / 末梢性ベンゾジアゼピン受容体 / 歯周炎マウスモデル |
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| Outline of Research at the Start |
トランスロケータープロテイン(TSPO)は、ミトコンドリア外膜タンパク質であり、神経炎症のバイオマーカーとして広く用いられている。TSPOは、ステロイド生合成、アポトーシス、細胞増殖など、宿主細胞のさまざまな機能に重要な役割を果たしていると考えられている。TSPOは自然免疫細胞だけでなく獲得免疫細胞であるT細胞上においても発現していることが示されているものの、その機能について詳細はほとんど不明である。本研究では、TSPOが持つT細胞依存的な免疫応答を明らかにするとともに、歯周炎病態形成におけるTSPOの役割について歯周炎マウスモデルを用いた解析から解明することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Translocator protein (TSPO)はミトコンドリア外膜に発現する膜貫通タンパク質である。様々な免疫細胞にTSPOが発現していることが報告されており、その機能に関する報告の多くはマクロファージによる自然免疫答を抑制するものである。マクロファージ上のTSPOがTLR4シグナルを介した同細胞の炎症性サイトカイン産生を抑制することが報告されている。マクロファージの機能として、貪食作用や炎症性サイトカイン産生による抗病原体答があげられるが、マクロファージは破骨細胞の前駆細胞でもある。歯周炎病態の誘導にはマクロファージや樹状細胞を中心とした自然免疫とT細胞を中心とした獲得免疫がともに重要である。本課題では、自然免疫と獲得免疫が関わり歯周炎病態において中心となる歯槽骨吸制御に深く関わる破骨細胞の分化系におけるTSPOの機能を明らかにし、最終的に歯周炎モデルを用いた解析からその病態形成におけるTSPOの役割を解明することを目的としている。2022年度は、マクロファージから破骨細胞への分化におけるTSPOの機能を明らかにするために、マウス骨 細胞からのRANKL誘導性破骨細胞分化系へのTSPOアゴニスト(Ro5-4864)添加効果の評 から解析を進め、Ro5-4864添加が破骨細胞分化を抑制することを明らかにした。2023年度は、このようなRo5-4864添加による破骨細胞分化抑制において、破骨細胞分化過程における解糖系代謝産物である乳酸産生は影響を受けないがATP産生が抑制されることと、ミトコンドリア膜電位が増強されることを明らかにした。これらの結果からTSPOはミトコンドリア依存的な代謝を調節して破骨細胞分化を制御することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究全体の目的は、歯周炎病態形成におけるTSPOの役割を明らかにすることである。2023年度は特に、2022年度に明らかにした歯周炎病態の中心となる歯槽骨吸に深く関与していると考えられる破骨細胞分化のTSPOリガンドであるRo5-4864による抑制効果のメカニズムを明らかにすることを目的として研究を実施した。マクロファージ株であるRaw264.7細胞にRANKL刺激によって破骨細胞を誘導する際にRo5-4864を添加し、破骨細胞分化について破骨細胞分化関連遺伝子発現をリアルタイムPCR法で、破骨細胞誘導についてTRAP染色で評価した。Ro5-4864添加は、RANKL添加後2日目において破骨細胞分化関連遺伝子であるNfatc1、Mmp9、CtskおよびApc5の発現量を減少させた。また、RANKL添加 後5日目には、TRAP陽性である破骨細胞分化が誘導されたが、Ro5-4864添加は濃度依存的にTRAP陽性破骨細胞 を減少させた。また、Ro5-4864添加は解糖系代謝産物である乳酸産生には影響を与えず、ATP産生を抑制されるに加え、ミトコンドリア膜電位を増強することを明らかにした。これらの結果から、TSPOはミトコンドリア依存的な代謝を調節して破骨細胞分化を制御している可能性が明らかにされた。これらの研究成果から、概ね順調に研究が遂行されていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯周病態形成におけるTSPOの役割について、2023年度までに破骨細胞分化においてTSPOがミトコンドリア依存的な代謝を制御することにより抑制的な機能を持つことを明らかにした。2024年度は、歯周炎マウスモデルにおけるT細胞におけるTSPOの機能解析中心を行っていく。マウス臼歯への絹糸結紮により病態を誘導する歯周炎モデルを使用する。まず、野生型マウスを用いて、歯周炎誘導後の病変部および所属リンパ節中のT細胞を含む各種免疫細胞のTSPO発現を評価する。さらに、歯周炎モデルへのTSPOリンガンド投与効果について歯周炎誘導後の病変部および所属リンパ節中のT細胞活性やT細胞サブセットおよびサイトカイン発現から評価していく。これらの解析から、歯周炎病態形成時にTSPOがどのように歯槽骨吸およびT細胞活性化に関わっているのか明らかにしていく。
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