Inflammasome activation by dental calculus and prevention of periodontal tissue destruction using inflammasome inhibitor

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K11836
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Periodontology
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: YOSHIMURA Atsutoshi 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (70253680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮崎 敏博 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10174161) ; 原 宜興 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (60159100)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 歯周炎 / 歯石 / インフラマソーム / 結晶

Outline of Final Research Achievements

Dental calculus is known to be a risk factor for periodontitis. We previously found that calcium phosphate crystal in dental calculus activates a protein complex called nucleotide-binding domain leucine-rich repeat-containing protein 3 (NLRP3) inflammasome and induce IL-1β production in macrophages. In this study, we have shown that NLRP3 inflammasome is activated in the periodontal tissue of periodontitis patients, and dental calculus induces inflammasome dependent cell death called pyroptosis in gingival epithelia cells and these NLRP3 inflammasome activation can be restrained by inflammasome inhibitors.

Free Research Field

歯周病学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯石の病原性については古くから知られているが、これまでプラークリテンション因子としての意義が強調されてきた。本研究では、歯石中のリン酸カルシウム結晶がNLRP3インフラマソームを活性化することによる病原性を明らかにし、上皮細胞のピロトーシス誘導による付着の喪失の新たなメカニズムを解明した。これらは、スケーリングや抗菌薬の投与により無菌的になった根面においても、歯石が歯周組織の修復および再生を阻害することを意味する。歯石による NLRP3インフラマソームの活性化をインフラマソーム阻害薬で抑制することができれば、歯周炎の新たな予防薬や治療法の開発につながることが期待される。