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Molecular pathological analysis of periodontal tissue destruction caused by dental calculus via NLRP3 inflammasome

Research Project

Project/Area Number 22K21019
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

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

Principal Investigator

Mae Megumi  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (40967585)

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歯石 / NLRP3インフラマソーム / NLRP3 インフラマソーム
Outline of Research at the Start

マクロファージを歯石で刺激すると炎症に関係するタンパク質NLRP3インフラマソームの活性化を介して炎症性のサイトカインのIL-1β、IL-18も産生され、骨代謝に関して、IL-1βは破骨細胞形成に促進的に、IL-18は抑制的に作用することが知られている。IL-1βおよびIL-18は相反する破骨細胞形成への作用を示すため、歯石で誘導されるサイトカインが歯周炎における歯槽骨吸収にどのような影響を及ぼすか明らかでない。本研究ではラット歯周炎モデルに人工歯石を投与することで歯石によりNLRP3インフラマソームを介して産生されるIL-1βおよびIL-18が歯槽骨吸収にどのような影響を与えるか解明する。

Outline of Final Research Achievements

Macrophages stimulated with dental calculus produce the proinflammatory cytokines IL-1β and IL-18 via the NLRP3 inflammasome. IL-1β is known to act in a pro-osteoclastogenic manner and IL-18 acts in a pro- or inhibitory manner on osteoclastogenesis. However, it remains unclear how these cytokines affect alveolar bone resorption. In this study, hydroxyapatite microparticles administered as artificial dental calculus in a rat periodontitis model induced IL-1β production and promoted alveolar bone resorption.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯石はプラークの付着を助長するプラークリテンションファクターとして知られているが、近年、歯石結晶はダメージ関連分子としてNLRP3インフラマソームに認識され、マクロファージのIL-1β産生を促進することが報告された。本研究では、歯周炎動物モデルにおいてラット歯肉溝に人工歯石としてハイドロキシアパタイト微粒子を投与するとIL-1β産生を介して歯槽骨吸収が促進されることが明らかとなり、歯石の石灰化成分も歯周組織の破壊と歯槽骨に促進的に作用していることが示唆された。

Report

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

    (9 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Locomotor function of skeletal muscle is regulated by vitamin D via adenosine triphosphate metabolism2023

    • Author(s)
      Mori Risako、Mae Megumi、Yamanaka Hitoki、Kato Shigeaki、Masuyama Ritsuko
    • Journal Title

      Nutrition

      Volume: 115 Pages: 112117-112117

    • DOI

      10.1016/j.nut.2023.112117

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Clinical Efficacy and Safety of Antimicrobial Photodynamic Therapy in Residual Periodontal Pockets during the Maintenance Phase2022

    • Author(s)
      Yamashita Yasunori、Mae Megumi、Oohira Masayuki、Ozaki Yukio、Ohba Seigo、Asahina Izumi、Yoshimura Atsutoshi
    • Journal Title

      Pharmaceuticals

      Volume: 15 Issue: 8 Pages: 924-924

    • DOI

      10.3390/ph15080924

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] NLRP3 inflammasome negatively regulates RANKL-induced osteoclastogenesis of mouse bone marrow macrophages but positively regulates it in the presence of lipopolysaccharides.2022

    • Author(s)
      Mohammad Ibtehaz Alam, Megumi Mae, Fatima Farhana, Masayuki Oohira, Yasunori Yamashita, Yukio Ozaki, Eiko Sakai and Atsutoshi Yoshimura
    • Journal Title

      Int. J. Mol. Sci.

      Volume: 23 Issue: 11 Pages: 6096-6096

    • DOI

      10.3390/ijms23116096

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cytotoxic effects of dental calculus particles and freeze‐dried Aggregatibacter actinomycetemcomitans and Fusobacterium nucleatum on HSC‐2 oral epithelial cells and THP‐1 macrophages2021

    • Author(s)
      Ziauddin S.M.、Alam Mohammad Ibtehaz、Mae Megumi、Oohira Masayuki、Higuchi Kanako、Yamashita Yasunori、Ozaki Yukio、Yoshimura Atsutoshi
    • Journal Title

      Journal of Periodontology

      Volume: - Issue: 6

    • DOI

      10.1002/jper.21-0196

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 人口歯石によるラット実験的歯周炎の骨吸収促進について2023

    • Author(s)
      尾崎 幸生, Elazegui Ralph, 前 めぐみ, 大平 真之, 一瀬 早紀, 上田 明日香, 山下 恭徳, 坂本 英次郎, 柳口 嘉治郎, 吉村 篤利
    • Organizer
      日本歯周病学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Effectiveness of antimicrobial photodynamic therapy in the periodontal maintenance phase2022

    • Author(s)
      Yasunori Yamashita, Megumi Mae, Masayuki Oohira, Yukio Ozaki, Atsutoshi Yoshimura
    • Organizer
      第108回アメリカ歯周病学会共催日本臨床歯周病学会・日本歯周病学会2022年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Osteoclastogenic and anti-osteoclastogenic cytokines induced by dental calculus2022

    • Author(s)
      Megumi Mae, Mohammad Ibtehaz Alam, Yasunori Yamashita, Yukio Ozaki, Masayuki Oohira, Atsutoshi Yoshimura
    • Organizer
      第108回アメリカ歯周病学会共催日本臨床歯周病学会・日本歯周病学会2022年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 歯石刺激後のマウスマクロファージによりNLRP3インフラマソームを介して産生されるIL-1βおよびIL-18が破骨細胞形成に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      前 めぐみ, Alam Mohammad Ibtehaz, 吉村 篤利
    • Organizer
      第65回春季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 長崎大学歯学部ホームページ

    • URL

      http://www.de.nagasaki-u.ac.jp/education/dept_perio.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report

URL: 

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

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