Functional analysis of gp-340 involved in atherosclerosis caused by oral bacteria

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09915
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 於保 孝彦 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (50160940)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長田 恵美 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (00304816)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Streptococcus mutans / ヒト動脈内皮細胞 / gp-340 / 菌体付着 / サイトカイン

Outline of Annual Research Achievements

動脈硬化病巣から検出されるStreptococcus mutansは、ヒト動脈内皮細胞（HAEC）からgp-340の発現を誘導することが認められた。特にS. mutans OMZ175（f）が、反応時間依存性の強い誘導をしたことから、この株を用いて以後の実験を行った。
１．siRNAを用いてgp-340の発現を抑制したヒト動脈内皮細胞HAECgp-340(-)を作製し、S. mutansの付着を調べた。その結果、対照に比べてHAECgp-340(-)へ、より多くの菌体が付着することが、蛍光顕微鏡観察および付着した菌のコロニーカウントにより認められた。
２．HAECgp-340(-)へのS. mutansの侵入を調べた。その結果、対照に比べてHAECgp-340(-)へは、約２倍量の菌が侵入することが認められた。さらに、唾液より精製したgp-340を反応系に加えて、S. mutansのHAECgp-340(-)への侵入に及ぼす影響を調べたところ、gp-340の用量依存的に菌の侵入が抑制された。
３．HAECgp-340(-)をS. mutansと共培養し、培地上清中に含まれる炎症性サイトカインIL-6、IL-8、MCP-1をELISA法で定量した。その結果、いずれのサイトカインも対照に比べてHAECgp-340(-)からより多く産生された。また、HAECをS. mutansと共培養し、HAEC表面に誘導される細胞接着因子をcell ELISA法で定量した。その結果、48時間の共培養においてHAECgp-340(-)では対照に比べて、より多くのICAM-1およびVCAM-1が産生されることが認められた。
以上の結果から、HAECはS. mutansの刺激に対して、gp-340を産生することで菌の付着・侵入を防ぎ、炎症の誘導を抑制している可能性が示唆された。