低酸素環境下でLPSと最終糖化 産物が糖尿病関連歯周炎の病態 に及ぼす影響の検討

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K17051
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 生田 貴久 徳島大学, 病院, 医員 (00746563)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 糖尿病性歯周炎 / LPS / 最終糖化産物 / 低酸素環境

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は，糖尿病が歯周炎の歯周組織病態に及ぼす影響を調べることを目的としている。平成30年度は，口腔上皮細胞(TR146細胞)における抗菌ペプチド発現への最終糖化産物(Advanced Glycation End-products: AGEs)およびP.gingivalis由来LPS (P-LPS)の影響を検討した。
AGEsは，上皮細胞の生存率に影響を及ぼさない濃度で，抗菌ペプチドの１つであるLipocalin 2(LCN2)の遺伝子および蛋白の発現を増加させたが，Secretory Leukocyte Protease Inhibitor(SLPI)とβ-Defensinの発現には影響を及ぼさなかった。また，P-LPSは，LCN2の発現に対して有意な増加を示さなかった。次に，AGEsによるLCN2発現のシグナル伝達機構を調べるためにRAGE とMAPKの関与を検討した結果，RAGE siRNAによりAGEs刺激によるLCN2発現増加が抑制された。また，AGEsによりERKおよびp-38のリン酸化の亢進が認められ，これらの阻害剤によりAGEs誘導性LCN2発現増加が抑制されたことから，AGEsによる口腔上皮細胞でのLCN2発現にはRAGEおよびERKやp-38のMAPKが関与していることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成30年度は，正常酸素濃度での口腔上皮細胞における抗菌ペプチド発現に対するAGEsの影響を検討した。
AGEsは，調べた抗菌ペプチドの内LCN2の発現を有意に増加させ，この傾向は炎症性サイトカインのIL-6の反応と類似していた。また，このAGEsによるLCN2増加傾向は，TR146細胞だけでなく，ヒト歯肉上皮細胞株のCa9-22細胞についても認められた。一方，P-LPSについてはTR146細胞で，LCN2発現の有意な変化が認められなかった。
また，LCN2発現増加におけるAGEsのシグナル伝達経路について検討を行った。さらに，低酸素状態で一部の実験を行ったが，AGEsによるLCN2発現の増加は，正常酸素濃度での実験と比較して著しい変化は認められなかった。これらの実験結果から，平成30年度の本研究課題の実施状況はおおむね順調である。

Strategy for Future Research Activity

平成31年度は，低酸素状態で口腔上皮細胞を培養した場合のLCN2など抗菌ペプチドやIL-6などの炎症性サイトカインの発現に及ぼすAGEsとP-LPSの影響について検討を行い，平成30年度に行った正常酸素状態での結果との比較検討を行う。また，糖尿病関連歯周炎の歯周ポケット内の変化を検討するため，低酸素培養下で上皮細胞をAGEsやP-LPSで刺激した場合の酸化ストレスへの影響をROSやNrf2などの酸化ストレスマーカーを指標として調べる。低酸素下培養，AGEsおよびP-LPSの刺激下での細胞のアポトーシスへの影響をTUNEL法やカスパーゼ活性測定法により検討を行う。さらに，これらの低酸素環境とAGEsとP-LPSの3つの因子による低酸素関連因子(HIF-1α)の関与をHIF-1αのウェスタンブロット分析やHIF-1αの阻害剤を用いて検討する。

Causes of Carryover

理由：３月納品となり、支払いが完了していないため
計画：４月に支払いが完了する予定である。