2021 Fiscal Year Research-status Report
Treponema denticolaの細胞侵入機構と免疫回避機構の解明
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20K09926
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
国分 栄仁 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (70453785)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 和幸 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (00212910)
菊池 有一郎 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (30410418)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Treponema denticola / 歯周病原細菌 / 運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Treponema denticolaは慢性歯周炎の病巣から高頻度で検出され、その発症に深く関与している。本菌のouter sheathには表層プロテアーゼ(dentilisin)、major surface protein (msp)が存在し、病原因子として機能している。本研究ではこれらの病原因子が本菌の運動性に与える影響を解析した。T. denticola ATCC 35405 (野性株)、PrtPまたはMsp欠損株を実験に用いた。運動性は寒天培地上に菌混濁液を滴下して1週間培養し、寒天内に形成したコロニーを測定した。また、暗視野顕微鏡により運動性を測定し、ソフトウェアを用いて解析した。
寒天内に形成したコロニーの面積は野性株と比較して欠損株はと広がりは抑えられていた。T.denticolaの動きをトレースした結果、直線・曲線的な動き、あるいは前後にスイッチングする像を認め、移動の際に菌体表層の一部を基質に固定しながら移動する像を観察した。野性株では菌体が1回転すると約0.25µm移動し、1分間当たりの移動距離は野性株およびmsp欠損株はそれぞれ約16マイクロ、15マイクロ移動したのに対し、prtP欠損株では4マイクロメートルと移動距離は少なかった。
本菌の欠損株は寒天ゲル内での移動、および液中や基質上での移動が低下したことから、表層タンパクが運動性に影響することを認めた。これらの結果から、口腔環境でも同様に歯肉溝内や粘膜上皮での移動にdentilisinとmspが関わることが示唆された。
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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
2020年度は日本細菌学会にて研究報告を行い、21年度に論文として報告した。また、引き続き菌体表層タンパクが病原性に与える影響を検討し、細胞侵入に関わる因子の解析を行っている。
1.Kokubu E, Kikuchi Y, Okamoto-Shibayama K, Nakamura S, Ishihara K.
Crawling motility of Treponema denticola modulated by outer sheath protein.
Microbiol Immunol. 2021 Sep 9. doi: 10.1111/1348-0421.12940. PMID: 34499368
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞侵入後のT. denticolaの免疫回避機構および宿主細胞の免疫応答による動態解析を行う。細菌はマクロファージの食作用により消化されるが、一部の病原細菌は消化システムから回避することが知られている。予備実験ではマラッセ上皮細胞およびマクロファージへの感染で細胞内での生存と細胞外への脱出を示唆する所見を得ている。そこで本菌の細胞内での局在性と動態観察、宿主細胞のphagocytosisに関するタンパク発現と免疫応答に関するタンパクの発現について解析を行う。
前述の実験と同様に各細胞に各T. denticola菌株を感染させ、phagocytosisに関連するタンパクの発現を観察する。関連タンパクはphagocytosisで取り込まれた抗原の周囲にLC3が集積し、LAMP-1、Rb5等により被包して抗原を消化する。本研究ではT. denticola が消化作用からの回避機構を有し細胞内での生存性について蛍光抗体法にて解析し、回避機構を明らかにする。そのため宿主細胞のmRNAを抽出し、phagosome関連タンパクのNOD-1、LAMP-1およびLC3 mRNAの発現、およびのインターロイキン、β-defensin等の炎症性サイトカインに対するmRNA発現量を分析し、侵入に対する宿主細胞の免疫応答および宿主細胞に対する病原因子を検索する。
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