| Project/Area Number |
23K21499
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| Project/Area Number (Other) |
21H03151 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57080:Social dentistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 信博 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 拓一 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10303132)
鷲尾 純平 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (20400260)
坂本 光央 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 専任研究員 (50321766)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | 口腔マイクロバイオーム / 副代謝系 / 硝酸塩代謝 / アルコール代謝 / ポリアミン代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、口腔マイクロバイオーム（口腔細菌叢）と全身の健康を紐づけるものとして、口腔マイクロバイオームが持つ「見過ごされていた代謝系（副代謝系という）」が注目されている。本研究では、
1. 口腔マイクロバイオームの持つ「高血圧、がん、老化」に関わる「アルコール代謝、硝酸塩代謝、ポリアミン代謝」といった副代謝系の存在を明らかにする。
2. 副代謝系を持つ細菌を特定し、副代謝系の仕組みを明らかにする。
3. 副代謝遺伝子の網羅的解析によって、個人の持つ副代謝系の多寡と全身の健康状態との関連を探る。
4. 副代謝系を活用した健康増進戦略を提案し、口腔からの全身の健康への貢献を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、口腔マイクロバイオームと全身の健康との関連について多くの知見が集まりつつある。その関連をもたらす因子の一つとして、口腔マイクロバイオームが持つ、主要代謝系とは異なった「副代謝系」の代謝産物が推測されている。そこで本研究では、口腔マイクロバイオームに特異的で、口腔のみならず、「高血圧、がん、老化」等の全身の健康状態に関わる「アルコール代謝、硝酸塩代謝、ポリアミン代謝」といった副代謝系を明らかにし、さらに口腔マイクロバイオームにおける副代謝系を持つ細菌の割合や活性の程度と口腔・全身の健康状態との関連を探り、口腔マイクロバイオーム副代謝系の活用による口腔・全身の健康増進を目指すこととした。
初年度（2021年度）は、「高血圧、がん」にそれぞれ関連する「アルコール代謝、硝酸塩代謝」に着目し、口腔マイクロバイオームとしてヒト・プラークを用いてアルコール代謝として「エタノールからのアセトアルデヒド産生」、硝酸塩代謝として「硝酸塩からの亜硝酸産生」を指標として、当該活性を持つ細菌を分離同定した。その結果、前者ではVeillonella、Actinomyces、Neisseria、Streptococcusなどが、後者ではStreptococcus、Neisseriaなどが主体であることが明らかになった。細菌株毎に活性の有無が異なることから、必ずしもそれぞれの代謝活性を持つ細菌を細菌種レベルで分類できるわけではないことも分かった。さらに、それぞれの代謝経路の推定を行ったところ、アルコール代謝ではアルコール脱水素酵素が、硝酸塩代謝では硝酸還元酵素が責任酵素であることが分かった。但し、酸素濃度やpHに対する感受性はそれぞれ異なっていることも明らかになった。
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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
新型コロナウイルス感染症によって、当初、研究協力者の事情により、研究の進捗が遅れたが、最終的には、おおむね当初予定していた研究計画通りの進捗となったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
副代謝系を持つ細菌種の分離・同定を進め、代謝責任酵素の同定とともに、酸素濃度やpHによる代謝制御の解明を行う。アルコール代謝（エタノールからのアセトアルデヒド産生）の抑制はがんの発症予防に、硝酸塩代謝（硝酸塩からの亜硝酸塩産生）は高血圧の予防に関係することから、前者に対しては代謝抑制を、後者に対しては代謝促進を行う代謝制御因子を探る。特に、硝酸塩代謝は、コロナ禍における健康志向と相まって、世界的にホットな話題となりつつあり、優先して進める必要性がでてきた。そこで、ポリアミン代謝については可能な範囲で検討を進めることとする。
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