2021 Fiscal Year Annual Research Report
New study of bacteria-host interaction in the hypoxic environment
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19H03467
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
鈴木 敏彦 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (10292848)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 低酸素応答 / 宿主応答 / 細菌感染 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトを含むほぼ全ての多細胞生物は、酸素を失えば生命を維持できない。その一方で生体内の酸素分圧は末梢に向かって低下し、さらに生理的環境要因(歯肉溝や大腸管腔など)や疾患(感染症やがんなど)によって、定常的にあるいは一過性に低酸素状態 (hypoxic condition, hypoxia)になっていることが知られている。細菌の中には低酸素環境でのみ増殖できる菌 (嫌気性菌や微好気性菌)がいるが、こういった細菌の感染を調べる実験系に低酸素環境が考慮されていなかった。つまり、感染部位の環境を反映しておらず、本来の菌の感染と宿主応答の様態をみていない可能性が高い。そこで本研究では嫌気性および微好気性菌に焦点を絞り、新たに見出された低酸 素環境における細菌感染と宿主の応答機構を解明する。
2021年度は、各種嫌気性細菌と微好気性細菌を免疫細胞等に感染させ、炎症応答をはじめとする宿主応答を解析した。その結果、低酸素環境下で宿主炎症が増強される場合と逆に抑制される現象が各菌種の感染後にみられることがわかった。この原因として、菌の感染初期に伴う菌の細胞への付着能、細胞が菌を貪食する機能：ファゴサイトーシスが酸素濃度に 影響を受けることがわかってきた。また一部の応答機構に低酸素応答分子HIF-1αが関与することが各種阻害剤の添加、免疫細胞特異的遺伝子欠損マウスの解析により明らかになった。また、細胞障害性毒素を産生する嫌気性菌の感染において、低酸素環境では毒素の作用とは別の細胞死が誘導されることも見出された。このように通常酸素環境下でみられる現象とは異なる現象が各種の細菌感染において見出された。現在、得られた成果の一部は論文発表あるいは投稿済み、一部は投稿準備中である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Porphyromonas gingivalis administration induces gestational obesity, alters gene expression in the liver and brown adipose tissue in pregnant mice, and causes underweight in fetuses2022
Author(s)
Yoshida S, Hatasa M, Ohsugi Y, Tsuchiya Y, Liu A, Niimi H, Morita K, Shimohira T, Sasaki N, Maekawa S, Shiba T, Hirota T, Okano T, Hirose A, Ibi R, Noritake K, Tomiga Y, Nitta H, Suzuki T, Takahashi H, Miyasaka N, Iwata T, Katagiri S.
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Journal Title
Front Cell Infect Microbiol
Volume: 11
Pages: 745117
DOI
Peer Reviewed
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