新規口腔バイオフィルム感染制御法の基盤となる鉄キレート抗菌作用機序の解明

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K18961
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 伊東 有希 (信田有希) 岡山大学, 歯学部, 客員研究員 (80771162)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 鉄キレート剤 / 口腔細菌 / 口腔バイオフィルム / 抗菌性

Outline of Annual Research Achievements

本研究は生体内の「鉄のコントロール」に着眼して，口腔細菌が形成する口腔バイオフィルムを制御し，口腔感染症に挑もうとするものである。そのために特に生体に低侵襲である新規鉄キレート剤(スーパーポリフェノール:SP)の口腔細菌に対する抗菌作用に注目した。 鉄キレート剤による抗菌メカニズムの解明，口腔バイオフィルム感染の制御を通してSPを実用化，超高齢社会の口腔問題解決の糸口にすることを本研究の目的とし，これまで以下の研究を遂行してきた。
1. SPの口腔細菌への抗菌性確認：口腔細菌の中でも口腔バイオフィルムの歯面初期付着に関わる齲蝕病原細菌であるStreptococcus mutans (Sm)を用いて，液体培地中の浮遊細菌への抗菌性を濁度測定により網羅的に検討したところ，SP5, 6, 10に抗菌作用があることが判明した。その中でも特に抗菌効果の高かったSP6とSP10に着目し，バイオフィルム形成抑制の有無をクリスタルバイオレット染色により定量化し，SP6とSP10にバイオフィルム形成抑制能があることがわかった。
2. SP作用時の口腔細菌の形態観察：LIVE/DEAD染色およびグラム染色後に顕微鏡を用いてSmの細菌形態を観察した。グラム染色後の細菌形態に異常は見られなかった。LIVE/DEAD染色を用いた生死判別試験では，高濃度のSP作用時でも細菌の生存が確認できた。
3. SP作用時の細菌による鉄取り込みの検討：細菌が菌体内に取り込んだ鉄量を鉄検出キットを用いて測定したところ，SPを作用させた細菌中では細菌内への鉄取り込み量が減少していた。
4. SPのヒト由来細胞への傷害性検討：SPのヒト由来歯肉線維芽細胞への細胞傷害性をMTSアッセイを用いて検討したところ，抗菌性を発揮する濃度での細胞傷害性を認めた。