2017 Fiscal Year Research-status Report
歯周病原細菌によるマスト細胞のIL-31を基軸とした歯肉上皮バリア破綻機序の解明
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16K11824
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
多田 浩之 東北大学, 歯学研究科(研究院), 講師 (70431632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西岡 貴志 東北大学, 歯学研究科, 助教 (50641875)
松下 健二 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 部長 (90253898)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 慢性歯周炎 / マスト細胞 / Porphyromonas gingivalis / Interleukin-31 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Interleukin-31 (IL-31)は主としてTh2細胞やマスト細胞から産生されるサイトカインの一種である。IL-31は上皮細胞に作用すると、同細胞から炎症性サイトカインやケモカインの産生が誘導されることでアレルギー性炎症が惹起されることが知られている。慢性歯周炎患者の歯周組織にはマスト細胞が集積することが知られているが、歯周炎の病態形成においてマスト細胞がどのような役割を担うかについてはほとんど明らかにされていない。本研究では慢性歯周炎の主要な病原性細菌であるPorphyromonas gingivalisによるヒトマスト細胞からのIL-31誘導機序ならびにIL-31による歯肉上皮細胞のバリア破綻作用について検討を行った。マウス口腔にP. gingivalisを感染させる歯周炎モデルを用いたところ、P. gingivalisを感染させた野生型マウス歯肉では著明なIL-31 mRNA発現の亢進がみられたのに対して、マスト細胞欠損マウスでは同菌の感染によるIL-31 mRNA発現の亢進がみられなかった。そこで、ヒトマスト細胞をP. gingivalisで刺激すると著明なIL-31産生がみられ、同作用はP. gingivalisから産生されるシステインプロテアーゼであるジンジパインによることが明らかとなった。次に、IL-31による歯肉上皮細胞のバリア破綻作用について検討したところ、P. gingivalisによりマスト細胞から産生されたIL-31はタイトジャンクション分子であるclaudin-1発現を低下させた。以上の実験結果から、P. gingivalis感染によるヒトマスト細胞からのIL-31産生により歯肉上皮細胞のバリア破綻が誘導され、慢性歯周炎の病態を増悪させる可能性が示唆された。
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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
平成29年度の研究計画に基づき実験を実施した結果、次の研究成果を得た。
P. gingivalis感染によりヒトマスト細胞から産生されたIL-31がヒト歯肉上皮細胞のタイトジャンクション機能に及ぼす影響について、上皮細胞のタイトジャンクション分子であるclaudin-1発現について検討した。その結果、ヒト歯肉上皮細胞にP. gingivalisを感染させるとclaudin-1タンパク発現の亢進がみられたが、同培養系にヒトマスト細胞を共培養させるとclaudin-1発現の亢進作用が消失した。リコンビナントIL-31ならびにIL-31中和抗体を用いた実験結果から、P. gingivalisによりマスト細胞から産生されたIL-31は歯肉上皮細胞のclaudin-1発現をダウンレギュレーションさせることが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
P. gingivalis感染マスト細胞から産生されたIL-31による歯肉上皮細胞のclaudin-1発現を抑制作用がタイトジャンクションの機能低下につながる可能性について、歯肉上皮細胞の透過性実験により検討を行う。また、IL-31によるclaudin-1ダウンレギュレーション作用の分子機序について検討を行う。以上の研究手法を駆使することで今後さらなる研究の推進を図る。
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| Causes of Carryover |
（理由）
次年度使用額は、今年度の研究が効率的に推進したことにより発生した未使用額である。
（使用計画）
次年度使用額は、平成30年度請求額と合わせて次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。
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[Journal Article] Periodontitis induced by bacterial infection exacerbates features of Alzheimer's disease in transgenic mice2017
Author(s)
Ishida N, Ishihara Y, Ishida K, Tada H, Funaki-Kato Y, Hagiwara M, Ferdous T, Abdullah M, Mitani A, Michikawa M, Matsushita K.
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Journal Title
NPJ Aging Mech. Dis.
Volume: 3
Pages: 15
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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