Study of functions and mechanism of Lipocalin2 in periodontal diseases
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22K17040
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
木戸 理恵 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (60876027)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | Lipocalin2 / 好中球様細胞 / 24p3R / 蛋白質アレイ分析 / Porphyromonas gingivalis / IL-8 / 抗菌ペプチド / P.gingivalis / 好中球 / 歯周病 |
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| Outline of Research at the Start |
リポカリン2(Lipocalin 2: LCN2)は免疫細胞や上皮細胞から産生される分泌性糖蛋白質であり，歯周病を含む炎症性疾患や糖尿病等でそのレベルが上昇することが知られている。LCN2は歯周組織に対しても，さまざまな生理機能を有するが，これらの作用機構の詳細は明らかではない。
本研究課題では，LCN2の歯周病病態に対する作用機序の解明を行う。またLCN2の歯周組織を構成する細胞への機能を明らかとし，LCN2による歯周病や口腔内感染症の新たなる治療法としての可能性を探る．
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| Outline of Annual Research Achievements |
リポカリン２(Lipocalin 2: LCN2)は免疫細胞や上皮細胞から産生される分泌型蛋白質である。歯周病や糖尿病などの疾患においてその発現レベルが増加することが知られている。そのためLCN2は、歯周組織の生理機能や歯周病病態に対して様々な作用を示すと推測されるが、その詳細は、未だ明らかでない。そこで本研究ではLCN2の歯周組織や歯周病への影響を検討するものである。
2022年度までに、歯周組織の複数細胞についてLCN2受容体である24p3Rの存在についてウェスタンブロット分析で検討を行った結果、ヒト好中球様細胞（分化HL-60: differentiated HL-60; dHL-60）に24p3R受容体のLongおよびShortの明確なバンドを認めた。そこで、リコンビナントLCN2(rLCN2)をdHL-60細胞に作用させてサイトカイン発現への影響を調べる予備実験を行ったが著しい変化は確認されなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2022年度にLCN2受容体を有するdHL-60細胞をはじめ複数の歯周組織に関連する細胞へのLCN2の影響を検討する予備的な検討を行ったが、明確な変化が認められなかった。しかしながらLCN2の機能解明は、本研究の主題であるため2023年度は蛋白質アレイなどを用いてLCN2による受容体保持細胞の変化を包括的に検討した。その結果、24p3Rを有するdHL-60細胞においてIL-8が強く発現をしており、そのレベルはrLCN2により減少傾向が認められた。これらのLCN2機能の再検討のため、研究の進捗状況に若干の遅れが生じたが、研究の方向性を決めるために重要な過程であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
LCN2受容体を有するdHL-60細胞について、rLCN2の及ぼす作用を中心にして研究を進める。すなわち蛋白質アレイの結果からrLCN2によるIL-8の遺伝子および蛋白質の発現と産生への影響をPCR法やELISAで検討を行う。また、同受容体を有さない線維芽細胞などへのrLCN2の効果と比較検討する。rLCN2の歯周病病態への影響を調べるため、P.gingivalis由来LPSによるIL-8発現の増加（予備実験で確認済み）に対するrLCN2の作用についてもELISA法にて検討する。またLCN2のsiRNAを用いて、dHL-60細胞培養系のLCN2量が減少した場合のdHL-60細胞のIL-8遺伝子発現に対する影響についても調べ、LCN2による同細胞でのIL-8発現への作用を確認する。さらに、蛋白質アレイの結果からIL-8以外の蛋白についてもLCN2により発現が変化する蛋白を検索する予定である。
2023年度に、LCN2のシグナル経路についても予備実験を行い、rLCN2によりERKのリン酸化が亢進する結果が得られたので、今後、シグナル経路の解明のためにNF-κBの関与についても検討を行う予定である。これらの結果をまとめ歯周病学会への発表や論文投稿を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Lipocalin 2, synthesized using a cell-free protein synthesis system and encapsulated into liposomes, inhibits the adhesion of Porphyromonas gingivalis to human oral epithelial cells2023
Author(s)
Jun-ichi Kido, Yuka Hiroshima, Rie Kido, Kaya Yoshida, Yuji Inagaki, Koji Naruishi, Kazuaki Kajimoto, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, Hiromichi Yumoto
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Journal Title
Journal of Periodontal Research
Volume: 58
Issue: 2
Pages: 262-273
DOI
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Peer Reviewed
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