機能性バイオナノ粒子を応用したエキソサイトーシス制御による歯周病治療の戦略

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21659436
• Research Institution: National Center for Geriatrics and Gerontology
• Principal Investigator: 松下 健二 独立行政法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 部長 (90253898)
• Keywords: 免疫・感染・炎症 / 歯周病学 / 生体分子設計 / 低分子Gタンパク質 / 上皮機能 / 細胞骨格タンパク質 / エンドサイトーシス / 細胞内輸送

Research Abstract

本研究では、口腔粘膜におけるエキソサイトーシスの役割、特に歯肉上皮細胞のエキソサイトーシスについてその詳細を明らかにするとともに、機能性ナノバイオカプセルを用いたエキソサイトーシス制御を基盤とした新しい歯周病予防、治療法の可能性について検討することを目的とする。本年度は、昨年明らかになったRba5とその結合タンパク質の歯肉上皮細胞における役割を検討した。歯周病の炎症病態を再現するため、培養歯肉上皮細胞(Ca9-22細胞)を炎症性サイトカインの一種であるTNF-αで刺激した。その後、Porphyomonas gingivalis生菌を添加し、その細胞内侵入の程度を検討した。その結果、Ca9-22細胞へのP. gingivalisの侵入は、TNF-α刺激によって有意に増加した。また、刺激によって有意に増加した。Ca9-22細胞はTNF-α刺激した際、ICAM-1発現の増加を認め、Rab5、 ICAM-1、及びP. gingivalisの共局在を認めた。さらに、活性型Rab5を強制発現させたCa9-22細胞では、P. gingivalisの細胞内侵入が有意に増加することが明らかになった。歯周病においてTNF-α等の炎症性サイトカインの産生により、歯肉上皮細胞が活性化され、ICAM-1の発現が促進される。発現したICAM-1にP. ginigivalisが結合した後、Rab5が関連する細胞内輸送機構を介して侵入されることが示唆される。加えて、同機構から何らかの過程で逃れたP. gingivalisは歯肉上皮細胞内に留まることで持続感染し、歯周病の難治化を引き起こす可能性が推測された。今後、Rab5およびその結合分子を標的とした細胞な輸送制御の可能性について、さらに検討していく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Complete pulp regeneration after pulpectomy by transplantation of CD105^+ stem cells with SDF-1. (2011)
  • Author(s): Iohara K, Imabayashi K, Ishizaka R, Watanabe A, Nabekura J, Ito M, Matsushita K, Nakamura H, Nakashima M
  • Journal Title: Tissue Eng Part A Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dental Pulp-Derived CD31(-)/CD146(-) Side Population Stem/Progenitor Cells Enhance Recovery of Focal Cerebral Ischemia in Rats. (2011)
  • Author(s): Sugiyama M, Iohara K, Wakita H, Hattori H, Ueda M, Matsushita K, Nakashima M
  • Journal Title: Tissue Eng Part A Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plasminogen/plasmin modulates bone metabolism by regulating the osteoblast and osteoclast function. (2011)
  • Author(s): Kanno Y, Ishisaki A, Nakajima K, Nishihara T, Toyoshima T, Okada K, Ueshima S, Matsushita K, Matsuo O, Matsuno H
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 86 Pages: 8952-8960
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Morroniside cinnamic acid conjugate as an anti-inflammatoryagent. (2010)
  • Author(s): Takeda Y, Tanigawa N, Sunghwa F, Ninomiya M, Hagiwara M, Matsushita K, Koketsu M
  • Journal Title: Bioorg Med Chem Lett Volume: 20 Pages: 4855-4857
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高齢者住民における保有歯数と認知機能 (2010)
  • Author(s): 今井剛、西永正典、中村知子、奥宮清人, 松林公蔵、土居義典、松下建二
  • Journal Title: Bioorg Med Chem Lett Volume: 48 Pages: 59-66
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Morroniside derivative regulates E-selectin expression in human endothelial cells. (2011)
  • Author(s): Tanigawa N, Takeda Y, Sunghwa F, Ninomiya M, Hagiwara M, Koketsu M, Matsushita K
  • Organizer: The 4th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • Place of Presentation: Sendai, Miyagi, Japan
  • Year and Date: 2011-03-07
• [Presentation] バルプロ酸はHMGB1の能動放出を誘導して、エンドトキシンショックに対する感受性を高める (2010)
  • Author(s): 杉浦進介,石原裕一,小松寿明,萩原真,谷川順美,水谷大樹,加藤佳子,江口傑徳,野口俊英,松下健二
  • Organizer: 第16回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2010-11-13
• [Presentation] E-selectin mediates Porphyromonas gingivalis adherence to endothelial cells. (2010)
  • Author(s): Komatsu T, Nagano K, Sugiura S, Hagiwara M, Tanigawa N, Eguchi T, Yoshimura F, Furuichi Y, Matsushita K
  • Organizer: The 96th Annual Meeting of American Academy of Periodontology.
  • Place of Presentation: Honolulu, HI, USA
  • Year and Date: 2010-10-31
• [Presentation] Valproic acid enhances innate immune response to LPS by HMGB1 release. (2010)
  • Author(s): Sugiura S, Ishihara Y, Komatsu T, Hagiwara M, Tanigawa N, Eguchi T, Mizutani H, Matsushita K, Noguchi T
  • Organizer: The 96th Annual Meeting of American Academy of Periodontology
  • Place of Presentation: Honolulu, HI, USA
  • Year and Date: 2010-10-31
• [Presentation] オーラルヘルスプロモーションのこれから-口腔健康行動におけるコミュニティーチーム医療- (2010)
  • Author(s): 松下健二
  • Organizer: 日本健康心理学会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2010-09-11
• [Presentation] E-selectin mediates Porphyromonas gingivalis adherence to endothelial cells. (2010)
  • Author(s): Komatsu T, Nagano K, Sugiura S, Hagiwara M, Tanigawa N, Eguchi T, Yoshimura F, Furuichi Y, Matsushita K
  • Organizer: 第8回血液・血管オルビス
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-08-21
• [Presentation] Valproic acid enhanced innate immune response induced by LPS through stimulating active release of HMGB1. (2010)
  • Author(s): Sugiura S, Ishihara Y, Komatsu T, Hagiwara M, Tanigawa N, Mizutani H, Eguchi T, Kawahara K, Maruyama I, Noguchi T, Matsushita K
  • Organizer: 第8回血液・血管オルビス
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-08-21
• [Presentation] 歯髄幹細胞を用いた抜髄後歯髄再生のタンパク化学的解析による証明 (2010)
  • Author(s): 今林貴代美、庵原耕一郎、石坂亮、江波久哲、松下健二、中村洋、中島美砂子
  • Organizer: 第132回日本歯科保存学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2010-06-05
• [Presentation] 歯髄CD105陽性細胞を用いた抜髄後歯髄再生法の確立 (2010)
  • Author(s): 庵原耕一郎、石坂亮、今林貴代美、江場久哲、松下健二、中村洋、中島美砂
  • Organizer: 第132回日本歯科保存学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2010-06-05
• [Presentation] MMP-3はイヌ一部 性歯髄炎モデルにおいて歯髄治癒を促進する (2010)
  • Author(s): 江場久哲、中島美砂子、庵原耕一郎、松下健二、中田和彦、中村洋
  • Organizer: 第132回日本歯科保存学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2010-06-05
• [Presentation] バルプロ酸(VPA)はERK 1/2の活性化を介してHigh Mobility Group Box 1(HMGB1)の産生を誘導する (2010)
  • Author(s): 杉浦進介、江口傑徳、萩原真、小松寿明、谷川順美、野口俊英、松下健二
  • Organizer: 第33回日本血栓止血学会学術集会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2010-04-24
• [Presentation] Angiotensin II Activates Endothelial Exocytosis by Stimulating Superoxide Production (2010)
  • Author(s): Matsushita K, Morrell CN, Mason, EL O'Rourke B, Champion HC, Lowenstein CJ
  • Organizer: 第33回日本血栓止血学会学術集会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2010-04-24
• [Presentation] 凝固第Xa因子の病態への関与とその制御-基礎研究者の立場から- (2010)
  • Author(s): 松下健二
  • Organizer: 第3回Bayer Thrombosis Seminar
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2010-04-22
• [Remarks]
  • URL: http://www.nils.go.jp/department/odr/index.html