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Relationship of beta-adrenergic receptor signaling to the development of cardiac disease caused by periodontal disease.

Research Project

Project/Area Number 22K21003
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0907:Oral science and related fields
Research InstitutionTsurumi University

Principal Investigator

Matsuo Ichiro  鶴見大学, 歯学部, 学部助手 (40962907)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords歯周病原細菌 / 内毒素 / 交感神経系 / 歯周病 / 心拍変動解析 / 心疾患 / 歯周医学 / オーラルフレイル
Outline of Research at the Start

歯周病は様々な全身性疾患の発症と進行に関与していることが示唆されており、なかでも死亡原因第2位の虚血性心疾患との関連については数多くが報告されている。特に交感神経系の異常亢進はβアドレナリン受容体の持続的刺激による心疾患発症に関与することが知られている。本研究では「歯周病により誘導される心筋の機能不全にβ1-ARシグナルの持続的な活性化が重要である」という仮説をたて、β1-AR 選択的阻害薬(メトプロロール)を用いて仮説の検証を行う。本研究はオーラルフレイルの予防により心疾患の発症を減らし健康寿命の延伸の可能性を分子レベルで解明する先駆的研究である。

Outline of Final Research Achievements

It has been reported that a higher percentage of patients with periodontal disease have abnormal heart rate variability (HRV), an indicator of sympathetic nervous system activation, which is a cause of cardiac disease, but the detailed pathogenic mechanism is unknown. To measure sympathetic nervous system activation caused by periodontal disease, we performed HRV analysis (LF/HF) in control and periodontitis-derived endotoxin (PG-LPS) groups using mice. After serum collection, serum angiotensin ll, which indicates sympathetic nervous system activity, was measured. All of them were significantly higher in the PG-LPS-treated group than in the control group. These results suggest that chronic administration of PG-LPS may be involved in the development of cardiac disease due to sustained activation of the sympathetic nervous system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯周病は心疾患の発症に関与することが示唆されているが、その発症メカニズムについては不明な点が多い。特に歯周病が交感神経系の異常亢進による心疾患発症との関連についての知見は少ない。本研究ではマウスに歯周病原細菌由来内毒(PG-LPS)を投与したところ、投与前と比較して交感神経系の活性化の指標である心拍数・LF/HF ratioは有意に上昇し、交感神経系の活性を示す血清アンギオテンシンllも上昇した。以上の結果からPG-LPSの慢性投与は交感神経系の持続的な活性化による心疾患発症に関与している可能性が示唆された。これらの研究成果は歯周病予防は心疾患発症予防にも繋がることが示された。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Oral angiotensin-converting enzyme inhibitor captopril protects the heart from Porphyromonas gingivalis LPS-induced cardiac dysfunction in mice2023

    • Author(s)
      Kiyomoto Kenichi、Matsuo Ichiro、Suita Kenji、Ohnuki Yoshiki、Ishikawa Misao、Ito Aiko、Mototani Yasumasa、Tsunoda Michinori、Morii Akinaka、Nariyama Megumi、Hayakawa Yoshio、Amitani Yasuharu、Gomi Kazuhiro、Okumura Satoshi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Issue: 11 Pages: 0292624-0292624

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0292624

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis由来のLPSによるβアドレナリン受容体シグナル活性化の影響2023

    • Author(s)
      松尾一朗
    • Organizer
      第66回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Porphromonas gingivalis 由来 LPS の慢性投与下における心疾患発症過程には TLR4-NOX4 シグナルが重要である。2022

    • Author(s)
      松尾一朗 吹田憲治、早川佳男、伊藤愛子、石川美佐緒、成山明具美、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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