2019 Fiscal Year Research-status Report
Study on the prevention of diabetic nephropathy due to blood TLR ligand derived from periodontal pathogenic microorganisms
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18K17305
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
梶原 弘一郎 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (80803915)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 糖尿病性腎症 / P. gingivalis / TLR2/4 / エリトラン / LPS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病腎糸球体は通常は見られないTLR2/4を発現する。またPorphyromonas gingivalis LPS 投与糖尿病マウスはTLR活性化によって腎症を引き起こす。本研究は、TLR阻害剤による糖尿病マウスのP. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎症の予防効果を精査し、歯周病予防が糖尿病患者の腎症合併を予防する可能性を検討することを目的とした。EritoranはP. gingivalis LPS投与糖尿病マウスの生存率を大きく改善しなかったが、BUN, CRE, TLR2, TGF-β,Ⅰ型コラーゲンならびにSTAT3発現を減少させ、腎症を改善したことから、糖尿病性腎症にはTLR2とTLR4の両者が関与すると考えられた。P. gingivalis LPS投与糖尿病マウス末期では極めてフレイルの状態になる。また、E. coli LPSは強力なTLR4リガンドであることから、糖尿病の生体環境でのP. gingivalis LPS免疫は腸管免疫を作動させ、腸内細菌が壊れて発生したLPSが腎循環に入りTLR4を活性化すること、エリトランはこれを抑制するが敗血症のような状態は改善できなかったと考えた。以上より、糖尿病性腎症は歯周病原細菌-TLR2経路とTLR4経路を合わせた複雑系で発症する可能性が示された。さらに、P. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎症マウス腎糸球体では、糸球体毛細血管内皮細胞に、白血球接着因子VCAM-1（vascular cell adhesion molecule-1）およびE-selectin, またACE2（Angiotensin-converting enzyme 2、アンジオテンシン変換酵素II）, FGF-23を発現することがわかってきた。
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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
本年度では、P. gingivalis LPSおよびTLR阻害剤Eritoranを頬粘膜に同時投与した１型糖尿病マウスの血清尿素窒素（BUN)・クレアチニン（CRE)、糸球体のTLR2/4, TGF-β, Ⅰ型コラーゲンおよびTLR2転写因子STAT3の発現を明らかにした。P. gingivalis LPSはTLR2活性を引き起こすがTLR4活性はほとんどない。P. gingivalis LPS投与糖尿病マウスはP. gingivalis LPS投与健常マウス生存期間内にすべてhumane endpointに達することを見出し、さらに、EritoranはP. gingivalis LPS投与糖尿病マウスの生存率を大きく改善しなかったが、血液マーカーBUN, CREを減少させ、腎症を改善することを見出した。従って、糖尿病性腎症にはTLR2とTLR4の両者が関与すると考えられ、E. coli LPSは強力なTLR4リガンドであることから、糖尿病の生体環境でのP. gingivalis LPS免疫は腸管免疫を作動させ、腸内細菌が壊れて発生したLPSが腎循環に入りTLR4を活性化する可能性を突き止めたことで、糖尿病性腎症は歯周病原細菌-TLR2経路と腸内フレイルによるTLR4経路を合わせた複雑系で発症する可能性を示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
P. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎症マウス腎糸球体では、糸球体毛細血管内皮細胞に、白血球接着因子VCAM-1（vascular cell adhesion molecule-1）およびE-selectin, またCOVID-19=SARS-CoV-2の細胞内侵入受容体ACE2（Angiotensin-converting enzyme 2、アンジオテンシン変換酵素II）を過剰発現すること、および近位尿細管に働きかけてリン酸排泄を促す腎リン酸代謝必須因子FGF-23を蓄積することがわかってきた。次年度では、これらの分子の発現様式と意味を精査する。これらのことが明らかになれば、P. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎症が、腎糸球体に炎症性白血球浸潤を招くこと、腎リン酸代謝異常を招くこと、また、高血圧を合併する糖尿病患者では降圧剤によるACE2過剰発現がP. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎で起こることを示すこと、SARS-CoV-2感染による腎不全の警鐘を行うことができる。
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| Causes of Carryover |
次年度は、P. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎症マウス腎糸球体における腎症の発症機構のまとめに入る。最終的な動物実験および疫学調査に掛かる消耗品を予定通り申請する。さらに、本研究で大きな発見があった。糸球体毛細血管内皮細胞に、白血球接着因子VCAM-1（vascular cell adhesion molecule-1）およびE-selectin, またCOVID-19=SARS-CoV-2の細胞内侵入受容体ACE2（Angiotensin-converting enzyme 2、アンジオテンシン変換酵素II）を過剰発現すること、および近位尿細管に働きかけてリン酸排泄を促す腎リン酸代謝必須因子FGF-23を蓄積することがわかってきた。次年度では、これらの分子の発現様式と意味を精査する。その実験試薬とマウス実験に掛かる消耗品費用を申請する。これらのことが明らかになれば、P. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎症が、腎糸球体に炎症性白血球浸潤を招くこと、腎リン酸代謝異常を招くこと、また、高血圧を合併する糖尿病患者では降圧剤によるACE2過剰発現がP. gingivalis LPS誘導性糖尿病性腎で起こることを示すこと、SARS-CoV-2感染による腎不全の警鐘を行うことができる。現在、論文執筆中で、その投稿料と発表旅費を申請する。
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Research Products
(2 results)
