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2023 Fiscal Year Research-status Report

Relationship between occlusal disharmony and brain/cardiovascular diseases

Research Project

Project/Area Number 21K10242
Research InstitutionTsurumi University

Principal Investigator

奥村 敏  鶴見大学, 歯学部, 教授 (60233475)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywordsベータ受容体 / 咬合異常 / アポトーシス / 線維化 / 酸化ストレス / シグナル伝達 / 心不全
Outline of Annual Research Achievements

[目的]「咬合異常(BO;Bite-opening)による心不全ならびに心房細動の発症に、AC5-Epac1経路が重要である」という仮説の検証を、野生型マウス(C57BL/6)を用いてEpac1の上流に存在する5型アデニル酸シクラーゼの選択的抑制薬であるビダラビン(Suita etal. Pflugers Arch 2018)の慢性投与を行い検討した。
[方法] 雄16週令のC57BL/6マウスを1)コントロール(CTRL)群、2)BO群、3)ビダラビン投与群(15mg/kg/day)、4)BO+ビダラビン投与群の4群に分けた。ビダラビン投与後に生理学実験(心エコー、心房細動)を行った。生理学実験終了後に心臓組織(心筋、心房)を摘出した。
[結果] BO負荷で誘導される心臓リモデリング(心筋細胞のアポトーシス、心臓線維化)ならびに心機能低下はビダラビンを併用投与することで有意に抑制されていた (2021年度)。心臓線維化ならびにアポトーシスを線維化マーカー(α-SMA)、アポトーシス関連タンパク(Bax/BCL-2比)、酸化ストレス (8-OHdG免疫染色)がBO負荷で誘導され、ビダラビンの併用投与で抑制された(2022年度)。2023年度はBO負荷による酸化ストレス誘導メカニズムを調べた。活性酸素(ROS)の産生を誘導するnicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase (NOS) の2種類のサブタイプ(NOX2, NOX4)とxanthine oxidase (XO)の発現量を調べたところNOX2では4群間で有意差が見られなかったが、NOX4ならびにXOはBO群で発現量がCTRL群に比較して有意に高値を示したが、ビダラビンの併用投与で有意に抑制されていた。以上の結果からBOによるROSの産生にはNOX4とXOの活性化が重要であり、その過程にAC5-Epac1経路が重要な役割をはたしていることを示唆している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

咬合異常により心臓リモデリングならびに心機能障害が誘導されること、その過程でAC5-Epac1経路の活性化によりNOX4ならびにXOの活性化による酸化ストレスが重要な役割を演じていることが重要であることが明らかになった。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、咬合異常により誘導される酸化ストレスがどのようなメカニズムで心機能抑制を誘導するかを検討する。ビダラビンは水に対する溶解性が低いため水溶性を高めた新規ビダラビン化合物(特許登録:5489336)を我々は作成した。2024年度はこれらの新規ビダラビン化合物の心臓保護効果をビダラビンと比較検討する。

Causes of Carryover

1) 次年度使用額が生じた理由
研究代表者のその他の業務の多忙のため。
2) 研究費の使用計画
研究費は動物購入費用、消耗品(抗体、キット類など)に使用する予定である。また研究成果は第66回歯科基礎医学会学術大会(長崎)ならびに第102回日本生理学会大会(幕張)にて発表し国際誌に発表する予定である。そのため研究費は旅費、学会参加費、論文投稿費用にも使用する予定である。

  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Vidarabine, an anti-herpes agent, improves Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide-induced cardiac dysfunction in mice2023

    • Author(s)
      Tsunoda Michinori、Matsuo Ichiro、Ohnuki Yoshiki、Suita Kenji、Ishikawa Misao、Mitsubayashi Takao、Ito Aiko、Mototani Yasumasa、Kiyomoto Kenichi、Morii Akinaka、Nariyama Megumi、Hayakawa Yoshio、Gomi Kazuhiro、Okumura Satoshi
    • Journal Title

      The Journal of Physiological Sciences

      Volume: 73 Pages: 18

    • DOI

      10.1186/s12576-023-00873-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of the angiotensin-converting enzyme inhibitor captopril on occlusal-disharmony-induced cardiac dysfunction in mice2023

    • Author(s)
      Ito Aiko、Ohnuki Yoshiki、Suita Kenji、Matsuo Ichiro、Ishikawa Misao、Mitsubayashi Takao、Mototani Yasumasa、Kiyomoto Kenichi、Tsunoda Michinori、Morii Akinaka、Nariyama Megumi、Hayakawa Yoshio、Tomonari Hiroshi、Okumura Satoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 199127

    • DOI

      10.1038/s41598-023-43099-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Oral angiotensin-converting enzyme inhibitor captopril protects the heart from Porphyromonas gingivalis LPS-induced cardiac dysfunction in mice2023

    • Author(s)
      Kiyomoto Kenichi、Matsuo Ichiro、Suita Kenji、Ohnuki Yoshiki、Ishikawa Misao、Ito Aiko、Mototani Yasumasa、Tsunoda Michinori、Morii Akinaka、Nariyama Megumi、Hayakawa Yoshio、Amitani Yasuharu、Gomi Kazuhiro、Okumura Satoshi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Pages: e0292624

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0292624

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 咬合不調和は心筋カルシウムシグナルの異常を介して心機能障害を引き起こすー抗ヘルペス薬ビダラビンを用いたアデニル酸シクラーゼ阻害の有効性:シンポジウム:医・薬・歯・農・食の分野から読み解くカルシウムシグナルの新たな可能性2024

    • Author(s)
      吹田憲治、早川佳男、大貫芳樹、奥村 敏
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Epac1による心筋収縮性およびミオシン軽鎖2リン酸化の制御機構 シンポジウム:新しい恒常性制御システムとその破綻による病気の発症(病態生理学会連携シンポジウム)2024

    • Author(s)
      大貫芳樹、吹田憲治、奥村 敏
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Mitf遺伝子変異による咬筋の組織リモデリング誘発機序2023

    • Author(s)
      成山明具美、奥村 敏、朝田芳信
    • Organizer
      第61回日本小児歯科学会大会
  • [Presentation] Porphiromonas gingivalis由来のLPSによる交感神経系活性化メカニズムの解明2023

    • Author(s)
      松尾一朗、長野孝俊、八島章博、松島友二、奥村 敏、五味一博
    • Organizer
      第66回春季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] 咬合不調和による心機能障害に対するキサンチンオキシターゼ阻害薬アロプリノールの効果の検討2023

    • Author(s)
      三ツ林喬央、吹田憲治、松尾一朗、伊藤愛子、清本賢一、角田通則、成山明具美、森井彰仲、大貫芳樹、奥村 敏
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis 由来LPSの慢性投与で発症する心機能障害に対する心臓型アデニル酸シクラーゼの抑制効果2023

    • Author(s)
      角田通則、大貫芳樹、吹田憲治、松尾一朗、早川佳男、清本賢一、森井彰仲、成山明具美、五味一博、奥村 敏
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] レニン-アンジオテンシン系がPorphyromonas gingivalis 由来LPSによる心機能の低下に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      清本賢一、吹田憲治、大貫芳樹、松尾一朗、角田通則、森井彰仲、三ツ林喬央、伊藤愛子、五味一博、奥村 敏
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] アンジオテンシン変換酵素阻害薬カプトプリルの咬合異常に起因する心機能障害に対する影響2023

    • Author(s)
      伊藤愛子、大貫芳樹、吹田憲治、石川美佐緒、松尾一朗、早川佳男、成山明具美、友成 博、奥村 敏
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] Mitf遺伝子変異による咬筋組織リモデリングの誘発機序の解明2023

    • Author(s)
      成山明具美、大貫芳樹、吹田憲治、石川美佐緒、伊藤愛子、松尾一朗、早川佳男、朝田芳信、奥村 敏
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis 由来LPSの慢性投与下におけるβアドレナリン受容体シグナルの重要性2023

    • Author(s)
      松尾一朗、吹田憲治、早川佳男、伊藤愛子、石川美佐緒、成山明具美、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis 由来LPSによる心機能低下におけるレニン-アンジオテンシン系の役割2023

    • Author(s)
      清本賢一、松尾一朗、角田通則、森井彰仲、長野孝俊、奥村 敏、五味一博
    • Organizer
      第66回秋季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] 酸化ストレス阻害薬(アロプリノール)のPorphyromonas gingivalis 由来LPS(PG-LPS)による心機能障害に対する効果2023

    • Author(s)
      森井彰仲、松尾一朗、清本賢一、角田通則、八島章博、奥村 敏、五味一博
    • Organizer
      第66回秋季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis 由来のLPSによる心機能障害に対する抗ウイルス薬ビダラビンの抑制効果2023

    • Author(s)
      角田通則、松尾一朗、清本賢一、森井彰仲、松島友二、奥村 敏、五味一博
    • Organizer
      第66回秋季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis 由来のLPSによるβアドレナリン受容体シグナルの活性化2023

    • Author(s)
      松尾一朗、長野孝俊、八島章博、松島友二、奥村 敏、五味一博
    • Organizer
      第66回秋季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] 口腔ストレスに起因する心疾患発症過程における自律神経調節異常の重要性2023

    • Author(s)
      奥村 敏
    • Organizer
      第76回日本自律神経学会総会
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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