2010 Fiscal Year Annual Research Report
歯周病原菌が産生するタンパク質分解酵素ジンジパインによる骨吸収メカニズムの解明
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21592372
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
宮本 洋一 昭和大学, 歯学部, 准教授 (20295132)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高見 正道 昭和大学, 歯学部, 講師 (80307058)
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| Keywords | 歯周病 / ジンジパイン / 破骨細胞 / 細胞分化 |
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| Research Abstract |
歯周病に伴う歯槽骨破壊における歯周病原細菌Porphyromonas gingivalisの役割を明らかにすることを目的として研究を行っている。我々のこれまでの研究から、同菌が産生する主要なプロテアーゼであるジンジパインの中でも、リシン特異的ジンジパイン(Kgp)が、骨芽細胞が産生する破骨細胞分化阻害因子であるosteoprotegerin(OPG)を速やかに分解することで、各種Toll様受容体(TLR)リガンドによる破骨細胞分化を強力に促進することを見出した。このことは、各種細菌に混合感染の場としての歯周病巣付近の骨破壊にKgpが重要な役割を果たすことを示唆している。TLRリガンドの一種であるLPSとKgpをマウス頭蓋骨膜下に投与したところ、LPS単独投与に比較して強い骨吸収と破骨細胞形成が観察されたことから、Kgpは、in vivoでも重要な骨破壊因子であることが確認された。また、歯周病において産生が亢進する各種炎症性サイトカインによる破骨細胞分化に対するKgpの効果をin vitroで解析したところ、それぞれのサイトカインとOPGのKgpに対する相対的な分解性により、Kgpの効果は破骨細胞分化促進あるいは抑制の二面性を示すことが示唆された。以上の結果から、TLRリガンド、カルシウム調節ホルモン、炎症性サイトカインによる破骨細胞分化に対するKgpの効果の大きな部分は、KgpによるOPG分解によってもたらされることが示唆されたことから、KgpによるOPGの分解部位を解析した。その結果、Kgpは、OPGのRANKL結合領域ではなく、さらにC末側を最初の標的として切断することが示唆された。これによりOPGは二量体形成ができず、RANKL結合能を失ったと考えられる。以上より、KgpによるOPG切断部位に変異を導入した組換えOPGは、歯周病性歯槽骨破壊の予防あるいは進行阻害に有効な薬剤になる可能性が考えられた。
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[Journal Article] Enhancement of bone morphogenetic protein-2-induced ectopic bone formation by transforming growth factor-β12010
Author(s)
Tachi K, Takami M, Sato H, Sato H, Mochizuki A, Zhao B, Miyamoto Y, Tsukasaki H, Inoue T, Shintani S, Koike T, Honda Y, Suzuki O, Baba K, Kamijo R
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Journal Title
Tissue Engineering
Volume: 17
Pages: 597-606
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