口腔バイオフィルムの動脈硬化誘発における病原性獲得メカニズムの解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K10271
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 長田 恵美 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (00304816)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 於保 孝彦 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (50160940)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: バイオフィルム / Streptococcus mutans / Streptococcus oralis / 内皮細胞 / 過酸化水素 / 動脈硬化 / 病原性

Outline of Annual Research Achievements

口腔バイオフィルム細菌のヒト動脈内皮細胞の傷害は動脈硬化の原因の一つとして注目されている。本年度は、口腔バイオフィルムの「菌種の集合体」としての病原性の獲得メカニズムを解明するために、炎症反応誘発能はあるが過酸化水素を産生しない口腔バイオフィルム細菌としてStreptococcus mutans を、炎症反応誘発能はないが過酸化水素を産生する口腔バイオフィルム細菌としてStreptococcus oralis を用いて、口腔バイオフィルム細菌のヒト動脈内皮細胞への進入能を検討した。
S. mutans MOI=100を単独あるいはそれぞれS. oralis MOI=1、10、100、1000と共に、あるいはS. oralis MOI=100を単独あるいはS. mutans MOI=1、10、100、1000と共に、ヒト動脈内皮細胞と４時間共培養した。抗生剤 (ゲンタマイシンおよびペニシリンG) 処理によって細胞表面に付着した菌を死滅させ、菌が侵入した内皮細胞を0.1% Tween20で破壊し、侵入した菌を採取した。これをBHI寒天培地で37℃、48時間嫌気培養し、侵入した菌のコロニー数を算出した。S. mutansとS. oralisはコロニー形態の違いで判別した。S.mutansの内皮細胞への侵入は、単独の場合と較べてS. oralis MOI=100と共に培養した時に有意に増加した。S. oralis MOI=1000と共に培養した時は有意に減少した。一方、S. oralisの内皮細胞への侵入は、S.mutansとの共培養による影響は認められなかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定していた当初の研究計画に基づいて成果がでているため、おおむね順調に進展していると評価した。

Strategy for Future Research Activity

Streptococcus mutansのヒト動脈内皮細胞への侵入は、S.mutans単独の場合と較べてStreptococcus oralis MOI=100が共存した時に有意に増加したが、S. oralis MOI=1000が共存すると有意に減少した。S. oralisが産生する過酸化水素がこれらの現象に関与している可能性があるため、これをブロックした時のS.oralis存在下でのS.mutansの内皮細胞への侵入能を検索する。さらにS.mutansとS.oralis共存下での内皮細胞のサイトカイン産生を検索する。

Causes of Carryover

物品費は研究が順調に進んだ結果の使用であるが、来年度研究の進行状況によっては費用がかさむ可能性があるため、これに用いる予定である。新型コロナウイルス感染症流行により、学会はオンライン参加となったため、旅費は使用できなかった。この状況が継続する場合は、他の目的での使用を検討する。