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

2022 Fiscal Year Annual Research 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

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、Streptococcus mutansとStreptococcus oralis 単独、あるいは組み合わせて同時にヒト動脈内皮細胞を刺激した時のパターン認識受容体およびサイトカイン発現を検討した。
S. mutans MOI=100、S. oralis MOI=100、1000を単独、あるいはS. mutans MOI=100とそれぞれS. oralis MOI=100、1000を組み合わせてヒト動脈内皮細胞と４時間共培養後、内皮細胞からmRNAを抽出し、内皮細胞におけるTLR2 mRNA量をリアルタイムRT-PCR法で定量したところ、非刺激ヒト動脈内皮細胞と比べて有意な差は認められなかった。次に同様の単独の菌あるいは２菌種を組み合わせて、ヒト動脈内皮細胞と４時間共培養後、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、内皮細胞内に侵入した菌は生存できる状態でさらに24時間内皮細胞を培養し、同様に内皮細胞におけるTLR2およびNOD2 mRNA量を定量した。また培地を回収し、ELISA法でIL-6タンパク量を定量した。非刺激ヒト動脈内皮細胞と比べてS. mutans MOI=100単独、S. mutans MOI=100とそれぞれS. oralis MOI=100、1000を組み合わせて同時に内皮細胞を刺激した場合、内皮細胞におけるTLR2およびNOD2 mRNA、IL-6タンパクの発現は有意に増加していた。S. mutans MOI=100単独で刺激した場合と比べて、S. mutans MOI=100とS. oralis MOI=1000を組み合わせて同時に内皮細胞を刺激した場合は、内皮細胞におけるTLR2およびNOD2 mRNA、IL-6タンパクの発現は有意に減少していた。ヒト動脈内皮細胞を菌で刺激した場合の細胞障害を内皮細胞が産生するLDH量より、S. mutans MOI=100とS. oralis MOI=1000を組み合わせて同時に内皮細胞を刺激した場合、内皮細胞は傷害されることが明らかになった。