糖尿病関連歯周炎の重症化機序におけるカルプロテクチンの作用

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K20621
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 生田 貴久 徳島大学, 病院, 医員 (00746563)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: カルプロテクチン / TLR4 / ヒト歯肉繊維芽細胞 / 糖尿病関連歯周炎

Outline of Annual Research Achievements

現在，我が国の糖尿病患者は激増している。また糖尿病患者の歯周病は重症化することが知られているが（糖尿病関連歯周炎），その病態機序は不明である。最終糖化産物(AGEs)は様々な糖尿病合併症に負の作用を及ぼすが，近年，糖尿病関連歯周炎の重症化機構におけるAGEsの影響について研究が行われている。一方，カルプロテクチンは，S100A8とS100A9の蛋白複合体からなる抗菌ペプチドであり，歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis由来LPS（P-LPS）により好中球からのカルプロテクチン分泌が誘導される。我々は，歯周炎患者の歯肉溝滲出液中のカルプロテクチン濃度が高値を示し，その知見を指標とした新規歯周病診断の確立を目指している。一方，歯周炎の病態におけるカルプロテクチンの歯周組織への作用については不明な点が多い。そこで本研究では，カルプロテクチンが歯肉線維芽細胞の炎症関連因子の発現に及ぼす影響について検討した。
本年度は，先ず昨年度後半の結果について再現性の確認を行った。すなわち，株化ヒト歯肉線維芽細胞（HGF）培養系にリコンビナントS100A8，S100A9およびカルプロテクチンを添加し，炎症関連因子の発現への影響について検討を行った。その結果，HGF のMCP-1，IL-6およびproMMP-1の産生が有意に増加した。一方，VEGF 産生はS100A8やS100A9の添加により増加したが，カルプロテクチンの添加では増加は認められなかった。次に、シグナル経路を検討した。HGFでは，TLR2のmRNA は検出されなかったが， TLR4のmRNA発現が認められ、TLR４特異的阻害剤TAK242により，カルプロテクチン誘導によるMCP-1とIL-6の産生増加が優位に抑制された.

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初RAGE発現におけるカルプロテクチンによる影響の結果を踏まえてカルプロテクチンで前処理された細胞に対して調整したAGEsを添加した後の細胞反応を調べる予定であったが、HGFではRAGE mRNAの発現が低レベルであったため実施できていない。

Strategy for Future Research Activity

HGFでは，RAGE mRNAの発現は低レベルであったため、当初予定していたカルプロテクチンで処理した細胞に対するAGEｓの増強作用の検討は行わず、代わりに糖尿病関連歯周炎を想定し、高血糖状態（25mM）で培養した歯肉線維芽細胞にカルプロテクチンを作用させ、炎症関連因子の発現に及ぼす影響について検討を行う予定である。また，高血糖状態でのカルプロテクチン刺激によるシグナル経路の変化などについても検討を行う予定である。

Causes of Carryover

当初RAGE発現におけるカルプロテクチンによる影響の結果を踏まえて,カルプロテクチンで前処理された細胞に対して調整したAGEsを添加した後の細胞反応を調べる予定であったが、HGFではRAGE mRNAの発現が低レベルであったため実施できておらず、その経費が持ち越しとなったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

現在、糖尿病関連歯周炎を想定し、高血糖状態（25ｍM）での細胞培養条件でカルプロテクチン刺激添加によるTLR4、RAGEの発現性、細胞内シグナル経路の状態他、炎症性サイトカインの産生性に関して検討しており、今後使用を予定している