Effect to prevent periodontal disease of propolis focusing on DNA methylation

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K17075
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 高井 理衣 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (50781085)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: プロポリス / DNAメチル化 / アルテピリンC / 細胞外マトリックス

Outline of Annual Research Achievements

ローヤルゼリーに含まれるプロポリスは、歯周病の予防・改善、抗菌、抗ウイルス、抗腫瘍、抗酸化、抗炎症、抗アレルギーなどの様々な生理活性作用がある。プロポリスの歯周病改善効果に関する研究において、歯周病原菌に対する抗菌作用機序についての報告はなされているが、歯周組織や細胞に対するプロポリスの生理活性作用機序に関する報告は少なく、特にDNAメチル化に着目した研究は全く行われていない。
そこで本研究では、プロポリスのもつ歯周病改善効果、特に細胞に対する生理活性作用の機序についてDNAメチル化という観点から検討することを目的とした。
プロポリスに多く含まれる生理活性物質アルテピリンCに着目し、ヒト歯根膜線維芽細胞に対し1ヶ月間添加培養を行った。細胞サンプルからtotal RNAを抽出し、マイクロアレイを用いた遺伝子発現のプロファイリング解析を行ったところ、発現上昇がみられたのは370遺伝子、発現低下がみられたものは378遺伝子であった。これらの遺伝子をキーワード解析にて機能分類してみると、最も有意な発現変化が認められたのは細胞外マトリックスの遺伝子群で、発現上昇していた遺伝子にはCOL9A2、MMP3、ACAN、DPT、発現が低下した遺伝子にはTNXB、ADAMTS10、OMD、COL5A3、ASPN、FBLN2、COL16A1、HSPG2があった。さらに発現変化が認められた細胞外マトリックスの遺伝子群のプロモーター領域でDNAメチル化レベルを解析すると、COL5A3とHSPG2でDNAメチル化レベルに変化がみられた。
結果より、アルテピリンC長期添加によってヒト歯根膜線維芽細胞において細胞外マトリックス遺伝子発現とDNAメチル化変化がみられたことから、プロポリスは歯周組織の細胞外マトリックスに対しDNAメチル化を介した生理活性作用を示すことが示唆された。