2021 Fiscal Year Research-status Report
食と口腔細菌叢の相互作用から紐解く歯周病病因論の新展開
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20K18827
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
坂中 哲人 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (90815557)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 口腔細菌 / 食 / 機能性代謝物 / 歯周病 / 口腔細菌叢 / 食習慣 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、宿主の生理機能や疾患傾向に影響を及ぼす機能性代謝物の探索が世界中で進められ、食物と腸内細菌叢の相互作用を介して産生される代謝物に注目が集まっている。こうした中、口腔細菌叢は真っ先に食物に対峙するにも関わらず、機能性代謝物に関する詳細はほとんど分かっていない。特に、歯間部への食片圧入により食品が歯肉縁付近さらには歯肉溝内に長期間留置されると、歯肉の炎症を来し垂直性骨吸収を伴う歯周病発症の端緒をなすことが古くから知られているが、そのメカニズムとして従前の仮説である機械的刺激に加え、歯肉溝内で食物と口腔細菌叢の相互作用の結果産生される代謝物によることは十分考えられる。本研究ではこうした背景のもと、歯周病菌による食の代謝に着目し、代謝物を網羅的に測定する技術であるメタボロミクスを活用し、口腔細菌による食の代謝が歯周病発症に寄与するという仮説を検証する。
昨年度に引き続き、歯間部に留置されやすいモデル食品と代表的口腔細菌の共培養上清中の代謝物プロファイルと口腔細菌の増殖率を評価することで、各食品に対する各細菌の代謝プロファイルを解析している。その結果、いくつかの食品と口腔細菌の組み合わせから候補代謝物を複数同定し、現在、代表的な歯周病菌であるPorphyromonas gingivalisに作用させ、バイオフィルム形成など、その病原性に及ぼす影響を検討している。臨床研究についても、臨床検体のサンプリングなどを進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
基礎研究に関しては、昨年度に引き続き、歯間部に留置されやすい食品を選定し成分既知の最小培地中で代表的口腔細菌と一定時間共培養後、培養上清中の代謝物プロファイルと口腔細菌の増殖率を評価することで、各食品に対する各細菌の代謝プロファイルを解析している。その結果、いくつかの食品と口腔細菌の組み合わせから歯周病原性に影響を及ぼす可能性のある候補代謝物を複数同定した。現在、これらの物質を代表的な歯周病菌であるPorphyromonas gingivalisに作用させ、その増殖能およびバイオフィルム形成能に及ぼす影響を評価している。特に、ビタミンの一種である代謝物Xについては、P. gingivalisのバイオフィルム形成能を高め、増殖段階における定常期の生存を支える物質であることが示され、有力な候補物質として詳細な検討を進めている。また、ヒト臨床検体を用いた検証については、歯垢および唾液のサンプリング、さらに被験者の口腔の臨床指標の記録を進めている段階であり、今後は引き続きデータ取得、さらに解析を進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り研究を推進する。基礎研究については、候補代謝物の探索を進めつつ、これまでに見出された候補代謝物については、P. gingivalisへの影響を多角的に評価し、歯周病原性に影響を及ぼす機能性代謝物の同定を目指す。また臨床研究については、引き続き臨床検体のサンプリングとデータ取得を進め、食物と口腔細菌叢の相互作用に起因する代謝物プロファイルの変動や、細菌叢の構成や機能の変化を観察し、上記モデルの妥当性を検証する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナの影響で臨床研究の着手に時間を要したことに加え、2020年4月から2022年3月にかけて行われた研究棟改修工事の影響で、実験に使用する装置が一時使用できない期間があり、次年度使用額が生じた。現在、本研究を取り巻く環境は改善してきており、今年度内に目的とする実験および解析は完了する見通しである。使用計画については、機能性代謝物の候補物質の探索を進め、それらのP, gingivalisの病原性に及ぼす影響を検討するとともに、臨床研究においては得られた臨床サンプルに対するメタボローム解析を実施するために使用する。
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[Journal Article] Saliva and Plasma Reflect Metabolism Altered by Diabetes and Periodontitis2021
Author(s)
Sakanaka A, Kuboniwa M, Katakami N, Furuno M, Nishizawa H, Omori K, Taya N, Ishikawa A, Mayumi S, Tanaka-Isomura E, Shimomura I, Fukusaki E, Amano A
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Journal Title
Frontiers in Molecular Biosciences
Volume: 8
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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