歯周病原菌に対する自然免疫における好中球セリンプロテアーゼの新たな生物活性

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390551
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 菅原 俊二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (10241639)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根本 英二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (40292221) ; 高田 春比古 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30135743)
• Keywords: 歯周病原菌 / 好中球 / プロテアーゼ / プロテアーゼ活性化受容体 / 自然免疫

Research Abstract

本研究は、好中球セリンプロテアーゼの宿主細胞活性化という新たな生物活性のメカニズムを分子レベルで明らかにし、歯周病原菌に対する自然免疫における同プロテアーゼの新たな役割を解明することを目的に計画した。本年度は以下のような研究実績を得た。
・代表的な好中球セリンプロテアーゼには、エラスターゼ、カテプシンGとproteinase 3(PR3)がある。これらプロテアーゼは非上皮系細胞(歯肉線維芽細胞)をGタンパク共役受容体の一つ、プロテアーゼ活性化受容体-2(PAR-2)を介して活性化し、サイトカイン産生誘導をすることを明らかにした。口腔上皮細胞にはPR3のみが有効であった。その背景には口腔上皮細胞の産生するsecretory leukocyte protease inhibitor(SLPI、エラスターゼ、カテプシンGを特異的に抑制するがPR3には無効のインヒビター)が重要な役割を果たしていることを解明した。現在、動物実験でさらに明らかにすべく研究を行っている。
さらに、・歯周病原菌の産生するトリプシン様プロテアーゼ、ジンジパインは口腔上皮細胞が発現する接着分子、ICAM-1(CD54)を特異的に分解し、好中球との相互作用を阻害すること
・歯肉線維芽細胞は、T細胞が産生するサイトカイン、interleukin-2(IL-2)に対する受容体(R)IL-2RβとIL-2Rγを発現すること
・唾液中に含まれる自然免疫にかかわる重要な分子、CD14は歯周病原菌Actinobacillus actinomycetemcomitansの口腔上皮細胞への取り込みとケモカイン産生を促進することにより、歯周粘膜局所の自然免疫増強作用を発揮すること
なども明らかにした。

Research Products

• [Publications] Uehara, A.: "Neutrophil serine proteinases Activate human nonepithelial cells to produce inflammatory_cytokines through protease-activated receptor-2"J.Immunol.. 170・11. 5690-5696 (2003)
• [Publications] Ozawa, A.: "Expression of IL-2 receptor β and γ chains by human gingival fibroblasts and up-regulation of adhesion to neutrophils in response to IL-2"J.Leukocyte Biol.. 74・3. 352-359 (2003)
• [Publications] Takayama, A.: "Augmentation of Actinobacillus actinomycetemcomitans invasion of human oral epithelial cells and up-regulation of interleukin-8 production by saliva CD14"Infect.Immun.. 71・10. 5598-5604 (2003)
• [Publications] Tada, H.: "Proteolysis of ICAM-1 on human oral epithelial cells by gingipains"J.Dent.Res.. 82・10. 796-801 (2003)