2021 Fiscal Year Research-status Report
非定型NLRP3インフラマソーム活性化機構に着目した歯周炎症反応制御に関する研究
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21K09887
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
金子 高士 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (10284697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉永 泰周 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 准教授 (60452869)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | NLRP3 / カスパーゼ４ / カスパーゼ５ / カスパーゼ１ / ピロトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯周病原細菌のLPSとそれに対する生体防御反応により産生されるIL-1βは歯周炎の発症・進展に深く関連している。しかしながら歯周病現細菌のLPS刺激により誘導されたIL-1β前駆体が、どのようにしてカスパーゼ１によるプロセッシングをうけて活性化IL-1βになるかは不明のままであった。近年の炎症性カスパーゼのカスパーゼ４とカスパーゼ５がLPSの細胞内受容体として同定され、それらの活性化を介してNLRP3インフラマソームそしてカスパーゼ１を活性化する経路が報告された(非定型NLRP3活性化経路)。そこで本研究では様々な構造を持つ歯周病原細菌のLPSによるIL-1β活性化における非定型NLRP3活性化経路の役割を明らかにするとともに、カスパーゼ4, 5活性化経路へ介入し、IL-1β活性化やピロトーシスを制御することにより歯周炎をコントロールする可能性を探ることとした。
本年度はヒト単球/マクロファージ細胞株であるTHP-1細胞を用いて実験を行った。RT-PCR解析によりTHP-1細胞はNLRP3、カスパーゼ１、カスパーゼ４のmRNAを発現していたが、カスパーゼ５のmRNAは発現していなかった。Echerichia coliとPorphyromonas gingivalisのLPSを用いたTHP-1細胞へのエレクトロポレーションはLPS濃度依存的にTHP-1細胞死を誘導し、それはNLRP3、カスパーゼ１、カスパーゼ４の各インヒビターにより有意に抑制された。Western blottingによる解析では、両LPSによるエレクトロポレーションはカスパーゼ４とカスパーゼ１のデグラデーションを誘導した。以上のことからP.gingivalisによるピロトーシスにはカスパーゼ４が関与していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
THP-1細胞を用いたエレクトロポレーションによるLPS細胞内配送とLDH活性を指標としたピロトーシス測定のの実験条件を決定することができた。また各種インヒビターを用いた実験から非定型NLRP3活性化がP.gingivalisLPSによるピロトーシス誘導に関与することを明らかすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はリコンビナントカスパーゼ４とP.gingivalis LPSの結合アッセイを行う。さらにカスパーゼ４欠損THP-1細胞を用いた実験を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度は遺伝子改変実験を行っていないため次年度使用額が生じた。
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