2019 Fiscal Year Annual Research Report

Study of new Endodontic treatment using LIPUS target for Inflammasome

Research Project

Project/Area Number	17K17116
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	須藤瑞樹東北大学, 大学病院, 医員 (40708046)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	インフラマソーム / LIPUS / マクロファージ / 抗炎症作用
Outline of Annual Research Achievements	マクロファージにより分泌されるIL-1βは、根尖性歯周炎の炎症を憎悪させ病態形成に重要な因子である。本研究の目的はIL-1βの分泌を制御している細胞内タンパク複合体であるインフラマソームに対する低出力超音波パルス(Low intensity pulsed ultrasound:以下LIPUS)の抗炎症効果について明らかにすることである。昨年度までにマウスマクロファージ様株化細胞J774.1にLPS、ATP刺激、LIPUS照射を行い、pro-IL-1β、インフラマソームの構成分子であるNLRP3、Caspase1の遺伝子発現をリアルタイムPCR法、タンパク発現をウエスタンブロット法にて解析を行った結果、pro-IL-1β、NLRP3、Caspase1ともにLIPUS照射群では有意な遺伝子発現およびタンパクの抑制がみられたことをふまえ、より詳細な抗炎症作用のメカニズムの解析を行った。LIPUS照射におけるIκ-Bへの影響をウエスタンブロット法にて解析を行った。LPSによるIκ-Bの分解はLPS添加後30分後には回復してきたことをふまえ、LPS刺激後30分でのIκ-Bの分解に対してLIPUSの影響を検討したところ、LIPUS照射はIκ-Bの分解には関与していないことが示唆された。次にLIPUS照射によるIL-1β産生の抑制がどのシグナル伝達経路で生じているものかをウエスタンブロット法にて解析を行った。J774.1をLPSで刺激するとp65のリン酸化が誘導されたがLIPUS照射を行うとリン酸化は抑制された。すなわち、NFκ-B経路の活性化を抑制していることが示唆された。今年度はさらにマクロファージに対してのLIPUS照射の抗炎症効果について解析した結果、LIPUS照射した群では抗炎症機能を持ったマクロファージのポピュレーションであるM2マクロファージで発現しているArg-1の遺伝子が有意に発現していた。これによりLUPUS照射はマクロファージのポピュレーションにも関与していることが示唆された。