歯周病原菌の細胞内への侵入機構をターゲットとした新しい歯周病制御法の確立

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11J09815
• Research Institution: National Center for Geriatrics and Gerontology
• Principal Investigator: 萩原 真 国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 特別研究員(PD)
• Keywords: エンドサイトーシス / Rab5 / 歯周病 / 感染制御 / 炎症 / メンブレントラフィック / 細菌感染 / 細菌感染

Research Abstract

歯周病は、口腔内の細菌感染症であり、ほとんどの人が歯周病原因菌に感染している。近年、歯周病と全身疾患(心疾患、糖尿病、早産、アルツハイマー病、骨粗鬆症、腎臓疾患、関節炎、メタボリックシンドローム、動脈硬化症、癌など)との関連性が明らかにされており、歯周病の予防・治療はヒトの健康を守るために極めて重要である。また、歯周病原菌とエンドサイトーシスとの関連性が報告されており、歯周病にエンドサイトーシスが関わる可能性が考えられる。従って、歯周病制御法を開発するためにはエンドサイトーシス機構の解明は必要不可欠である。本研究では、エンドサイトーシスに重要な因子である低分子量Gタンパク質Rab5に着目し、歯周病制御法の開発を目指す。まず、炎症とエンドサイトーシスの関連性を明らかにするために、炎症性サイトカインIL-6を培養細胞培地中に添加し、エンドサイトーシスアッセイ(ファゴサイトーシスアッセイ)を行った。その結果、炎症性サイトカインIL-6が宿主細胞のファゴサイトーシスを促進することが明らかとなった。次に、細胞外シグナルに応答する因子であるMAPKやエンドソームと核との間のシグナル伝達に関わるAPPL1の局在性について共焦点蛍光顕微鏡で観察した。その結果、MAPKやAPPL1が初期エンドソームに局在することが明らかになった。また、ファゴサイトーシスを制御する可能性のある低分子化合物について解析を行った。その結果、抗炎症作用のあるいくつかの化合物で、Rab5 の活性を抑制する結果が得られた。以上のことより、炎症とファゴサイトーシスとの関連性が明らかとなると共に、ファゴサイトーシスを制御する可能性のある低分子化合物を得ることができ、歯周病制御法の確立に向けて前進したものと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] Vinculin and Rab5 complex is requited for uptake of Staphyrococcus aure us and interleukin-6 expression. (2014)
  • Author(s): Hagiwara M, Kokubu E, Sugiura S, Komatsu T, Tada H, Isoda R, Tanigawa N, Kato Y, Ishida N, Kobayashi K, Nakashima M, Ishihara K, Matsushita K.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e87373
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0087373
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epigallocatechin gallate suppresses LPS endocytosis and nitric oxide production by reducing Rab5-caveolin-1 interaction. (2014)
  • Author(s): Hagiwara M and Matsushita K
  • Journal Title: Biomed Res Volume: 35 Pages: 145-151
  • DOI: 10.2220/biomedres.35.145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acacetin inhibits expression of E-selectin on endothelial cells through regulation of the MAP kinase signaling pathway and activation of NF-kB. (2013)
  • Author(s): Tanigawa N, Hagiwara M, Tada H, Komatsu T, Sugiura S, Kobayashi K, Kato Y, Ishida N, Nishida K, Ninomiya M, Koketsu M and Matsushita K
  • Journal Title: Immunopharm Immunot Volume: 35 Pages: 471-477
  • DOI: 10.3109/08923973.2013.811596.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] POT1b regulates phagocytosis and NO production by modulating activity of the small GTPase Rab5. (2013)
  • Author(s): Hagiwara M, Komatsu T, Sugiura S, Isoda R, Tada H, Tanigawa N, Kato Y, Ishida N, Kobayashi K, and Matsushita K
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 439 Pages: 413-417
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.08.018.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Effect of Nitric Oxide on phagocytosis (2014)
  • Author(s): Hagiwara M, Isoda R, Kato Y, Ishida N, Wang J, Matsushita K
  • Organizer: 第6回名古屋グローバルリトリート
  • Place of Presentation: Obu
  • Year and Date: 2014-02-14
• [Presentation] Periodontitis Induced by Bacterial Infection Exacerbates Features of Alzheimer's disease in Transgenic Mice. (2014)
  • Author(s): Ishida N, Ishihara Y, Ishida K, Tada H, Kato Y, Isoda R, Hagiwara M, Michikawa M, Noguchi T, Matsushita K
  • Organizer: The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • Place of Presentation: Sendai
  • Year and Date: 2014-01-21
• [Presentation] Vinculin : a Novel Rab5-binding Protein Required for Internalization of Staphyrococcus aureus to Nonphagocytic Cells. (2014)
  • Author(s): Hagiwara M, Kokubu E, Sugiura S, Komatsu T, Tada H, Isoda R, Tanigawa N, Kato Y, Ishida N, Kobayashi K
  • Organizer: The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • Place of Presentation: Sendai
  • Year and Date: 2014-01-21
• [Presentation] ファゴサイトーシスにおける一酸化窒素の役割 (2013)
  • Author(s): 萩原真、磯田竜太朗、加藤佳子、石田直之、小林かおる、松下健二
  • Organizer: 第36回日本分生生物学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2013-12-04
• [Presentation] 一酸化窒素によるRab5依存性エンドサイトーシス制御機構の解明 (2013)
  • Author(s): 萩原真、磯田竜太朗、加藤佳子、石田直之、小林かおる、松下健二
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2013-09-11
• [Presentation] Rab5 and ICAM-1 mediate TNF-α augmented Porhyromonas ginigvalis invasion in cells. (2013)
  • Author(s): Kato Y, Hagiwara M, Ishihara Y, Isoda R, Sugiura S, Ishida N, Noguchi T and Matsushita K
  • Organizer: The 2nd Meeting of the International Association for Dental Research-Asia Pacific Region
  • Place of Presentation: Bangkok, Thailand
  • Year and Date: 2013-08-21
• [Presentation] Periodontitis Induced by Bacterial Infection Exacerbates Features of Alzheimer's disease in Tranagenic Mice. (2013)
  • Author(s): Ishida N, Ishihara Y, Ishida K, Tada H, Kato Y, Isoda R, Hagiwara M, Michikawa M, Noguchi N, Matsushita K
  • Organizer: Alzheimer's Association International Conference
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2013-07-17
• [Presentation] Interaction of vinculin and Rab5 in uptake of Staphylococcus aureus. (2013)
  • Author(s): Makoto Hagiwara, Eitoyo Kokubu, S hinsuke Sugiura, Toshinori Komatsu, Hiroyuki Tada, Ryutaro Isoda, Naomi Tanigawa, Yoshiko Kato, Naoyuki Ishida, Kaoru Kobayashi, Kazuyuki I shihara and Kenji Matsushita
  • Organizer: 第65回日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2013-06-19
• [Presentation] vinculinとRab5によるStaphylococcus aureusの細胞内移行メカニズムの解析 (2013)
  • Author(s): 萩原真、国分栄仁、杉浦進介、小松寿明、多田浩之、磯田竜太朗、谷川順美、加藤佳子、石田直之、小林かおる、石原和幸、松下健二
  • Organizer: 第8回トランスポーター研究会年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2013-06-15
• [Presentation] 細菌が細胞内へ侵入する時の一酸化窒素の役割とそれを制御する食品由来因子の探索 (2013)
  • Author(s): 萩原真、磯田竜太朗、加藤佳子、石田直之、小林かおる、松下健二
  • Organizer: 日本栄養食糧学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2013-05-25