2018 Fiscal Year Research-status Report
糖尿病でのフルクトース過剰摂取が歯周病増悪因子となる可能性を調べる研究
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18K09609
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
田邉 奈津子 日本大学, 歯学部, 准教授 (10409097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 直人 日本大学, 歯学部, 教授 (10226532)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 終末糖化産物 / 歯周病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は糖尿病つまり糖質代謝異常下でのフルクトースの過剰摂取と歯周病増悪の因果関係を骨芽 細胞を用いて分子機構を細胞・分子生物学的に解明することを目的し，本研究を企図した。具体的には歯周病原因菌由来のリポ多糖(LPS)で炎症を惹起させた骨芽細胞の高グルコース及び高フルクトース条件下における炎症性サイトカイン産生量調べ，合わせて生体内の過剰な糖が生成する老化因子である終末糖化産物(AGEs)との関連についても解明する。平成30・31年度は高血糖下におけるフルクトース負荷がLPS誘導性骨芽細胞のAGEs及び炎症性サイトカイン産生に及ぼす影響(細胞生物学的検索)実施することを計画した。当該年度において研究代表者および分担者は高グルコースおよび高フルクトース条件下で歯周病原因菌の1つであるE.coli由来のLPSを播種した骨芽細胞に刺激し，3，7および14日間以下に示す条件で培養し，サンプルをそれぞれ回収し，レセプターRAGEsと炎症性サイトカインの遺伝子発現をreal-time PCR法で検索した結果，高グルコース条件下でLPS誘導性の炎症性サイトカインの遺伝子発現が上昇することが明らかになった。しかしながらフルクトース刺激においては顕著な違いが認められなかった。そこで２年目の実験計画に記載した終末糖化産物(AGEs)のLPS誘導性炎症性サイトカイン産生分子メカニズム解明の前段階の実験として，現在グリセルアルデヒド由来のAGEsが骨芽細胞のLPS誘導性炎症性サイトカイン産生と加えて炎症の進行に関与していると言われている一酸化窒素合成酵素iNOSの遺伝子発現に及ぼす影響をmRNA発現の検索を行なっている。
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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
高グルコースおよび高フルクトース条件下で歯周病原因菌の1つであるE.coli由来のLPSを播種した骨芽細胞に刺激し，3，7および14日間以下に示す条件で培養し，サンプルをそれぞれ回収し，レセプターRAGEsと炎症性サイトカインの遺伝子発現をreal-time PCR法で検索した結果，高グルコース条件下でLPS誘導性の炎症性サイトカインの遺伝子発現が上昇することが明らかになった。しかしながらフルクトース刺激においては顕著な違いが認められなかった。以上の結果より，1年目で計画していた実験の実施は概ね行うことができたと言える。しかし，その結果フルクトースの影響は今回の実験においては認められなかったという予期していないことが起こったが，関連実験としてAGEsの骨芽細胞における炎症性サイトカインおよび一酸化窒素合成酵素iNOSの影響を調べる実験を進めることができこの実験に関しては興味深い結果が得られたため現在再現性を調べているという状況であることから包括的に見て実験計画はおおむね順調であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
高グルコース条件下において骨芽細胞のLPS誘導性炎症性サイトカイン産生が促進されるという結果からグルコースが炎症を増悪させる原因ではないかと考え，研究代表者らは，今後グルコースの受容体GULT4の選択的アンタゴニストを用いて，高グルコース条件下の骨芽細胞のLPS誘導性炎症性サイトカイン産生に及ぼす影響を分子生物学的検索も含めて調べていく予定である。生体内の過剰な糖によって生成されるAGEsとの関係についてもまず高グルコース条件下においてのAGEs産生量を調べたのちAGEsを用いて骨芽細胞のLPS誘導性炎症性サイトカイン産生に及ぼす影響とその分子メカニズムを検索する予定である。
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| Causes of Carryover |
当該年度使用額は1,558,982円であり次年度使用額として1018円と少額であった。次年度使用額が生じた理由はとしては当該年度に必要な実験試薬や器具を購入していたが，効率よく必要な試薬をより多く手に入れるために物品購入時にキャンペーンなどを利用し購入し，計画的に研究費を使用しようと心がけていたため費用が抑えられた考えられる。次年度使用額と平成31年度助成金を合わせて引き続き当該研究の為の研究試薬および器具の購入を主とし，加えて研究成果を学会発表する為の旅費として使用したいと考えている。
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