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2023 Fiscal Year Annual Research Report

The possible role of insulin resistance in vascular endothelial cells on exacerbation of periodontitis

Research Project

Project/Area Number 20K18513
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

新城 尊徳  九州大学, 歯学研究院, 助教 (20711394)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords糖尿病関連歯周炎 / 血管内皮細胞 / インスリン抵抗性 / VCAM1 / FoxO1
Outline of Annual Research Achievements

マウス血管内皮細胞株TKD2に100nMインスリンを前処理することで、E.coli LPS・TNFα誘導性VCAM1発現が有意に抑制され、これにはPI3K-Akt経路が関与することが分かった。また、高血糖(25mM D-glucose)条件で48時間培養したTKD2細胞では、インスリン刺激によるAkt活性化の抑制が見られ、インスリン抵抗性が惹起されることを確認した。この条件では、インスリン前処理によるLPS・TNFα刺激によるVCAM1発現の抑制効果が減弱していた。一連のVCAM1発現誘導の結果と一致して、LPS・TNFα刺激時のヒト単球細胞株THP-1との細胞接着が増加し、インスリン前処理によって有意に低下した。高血糖処理下では、この細胞接着の制御が減弱していた。
VEIRKOマウスとWTマウスの歯肉中のインスリン受容体の発現を確認したところ、VEIRKOマウスでは約50%発現が低下していた。それぞれのマウスの歯肉にex vivoでインスリン刺激をしたところ、VEIRKOマウスの歯肉ではAktリン酸化が有意に減弱していた。両マウスに絹糸結紮による実験的歯周炎を誘発すると、14日後のVEIRKOマウスにおける骨吸収はWTマウスよりも有意に亢進した。さらに、歯肉中の好中球浸潤はVEIRKOマウスでより多かった。
インスリンによる炎症刺激誘導性VCAM1発現抑制に関わるAkt下流因子としてFoxO1に着目し、インスリン刺激時にリン酸化される3残基に変異を起こした変異型FoxO1と通常のFoxo1をTKD2細胞に過剰発現した。インスリン前処理によるLPS・TNFα誘導性VCAM1発現は通常FoxO1過剰発現により影響は受けなかったが、変異型FoxO1過剰発現によって抑制効果が打ち消された。以上の結果より、血管内皮細胞におけるインスリン抵抗性は歯周炎の増悪に寄与することが示された。

  • Research Products

    (8 results)

All 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Joslin Diabetes Center(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Joslin Diabetes Center
  • [Journal Article] miR-582-5p targets Skp1 and regulates NF-κB signaling-mediated inflammation2023

    • Author(s)
      Li Rongzhi、Sano Tomomi、Mizokami Akiko、Fukuda Takao、Shinjo Takanori、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Sanui Terukazu、Nakatsu Yusuke、Sotomaru Yusuke、Asano Tomoichiro、Kanematsu Takashi、Nishimura Fusanori
    • Journal Title

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      Volume: 734 Pages: 109501~109501

    • DOI

      10.1016/j.abb.2022.109501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dysregulation of CXCL1 Expression and Neutrophil Recruitment in Insulin Resistance and Diabetes-Related Periodontitis in Male Mice2023

    • Author(s)
      Shinjo Takanori、Onizuka Satoru、Zaitsu Yumi、Ishikado Atsushi、Park Kyoungmin、Li Qian、Yokomizo Hisashi、Zeze Tatsuro、Sato Kohei、St-Louis Ronald、Fu Jialin、I-Hsien Wu、Mizutani Koji、Hasturk Hatice、Van Dyke Thomas E.、Nishimura Fusanori、King George L.
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 72 Pages: 986~998

    • DOI

      10.2337/db22-1014

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Endothelial Insulin Resistance Exacerbates Experimental Periodontitis2023

    • Author(s)
      Zeze T.、Shinjo T.、Sato K.、Nishimura Y.、Imagawa M.、Chen S.、Ahmed A.-k.、Iwashita M.、Yamashita A.、Fukuda T.、Sanui T.、Park K.、King G.L.、Nishimura F.
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: 102 Pages: 1152~1161

    • DOI

      10.1177/00220345231181539

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Epithelial-to-mesenchymal transition, inflammation, subsequent collagen production, and reduced proteinase expression cooperatively contribute to cyclosporin-A-induced gingival overgrowth development2023

    • Author(s)
      Imagawa Mio、Shinjo Takanori、Sato Kohei、Kawakami Kentaro、Zeze Tatsuro、Nishimura Yuki、Toyoda Masaaki、Chen Shuang、Ryo Naoaki、Ahmed Al-kafee、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Nishimura Fusanori
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 14 Pages: 1298813

    • DOI

      10.3389/fphys.2023.1298813

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 実験的歯周炎によって2型糖尿病モデルKK-Ayマウスにおける腎症は増悪する2023

    • Author(s)
      新城尊徳, 佐藤晃平, 横溝久, 瀬々起朗, 今川澪, 岩下未咲, 山下明子, 西村英紀
    • Organizer
      第66回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [Presentation] 糖尿病関連歯周炎の新たな病態基盤~インスリン抵抗性の観点から2023

    • Author(s)
      新城尊徳
    • Organizer
      第38回日本糖尿病合併症学会 シンポジウム6.歯周病を取り巻く最新の話題と医科歯科連携
    • Invited
  • [Presentation] An emerging mechanism in diabetes-related periodontitis: the pathogenic role of insulin resistance in periodontal tissue2023

    • Author(s)
      新城尊徳
    • Organizer
      第71回国際歯科研究学会日本部会(JADR)総会・学術大会 Rising Scientist Session
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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