口腔細菌間ネットワークによる口臭成分メチルメルカプタンの増強促進機構の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17196
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 原 武史 大阪大学, 薬学研究科, 招へい研究員 (10898224)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 口臭 / 口腔細菌 / 細菌間相互作用 / 歯周病

Outline of Annual Research Achievements

口臭は他人が最も不快に感じる体臭の一つであるが、自己識別が難しい。そのため、口臭を気にする人は多く、口臭心身症（自臭症）も増加傾向にある。口臭の原因成分の中でもメチルメルカプタン（CH3SH）は微量でも非常に強力な臭気を発する。また、CH3SHは日本人の8割が羅患している歯周病の悪化因子としても注目されている。これまでに私は、嫌気環境下で口腔細菌が産生したCH3SHガスを直接定量するin vitro VSCs評価系を構築し、2種の口腔細菌の共存によってCH3SHの発生が増加する「口臭増強機構」を発見した。そこで、この増加がクオラムセンシング由来の可能性を判断するため、オートインデューサー（AI-2）分子合成の関連遺伝子を変異させた変異株との共培養やAI-2関連化合物を単培養系に添加し、CH3SH増加を確認した。その結果、CH3SH産生に大きな増加は確認できなかったことから、本現象はクオラムセンシング由来ではないことが示唆された。そこで、共培養前後での各菌体の菌体外代謝物の変動をUPLCで解析した結果、CH3SH産生を促進する菌体外代謝物として塩基性アミノ酸を特定した。同時に、メチオニンも培養時間と共に菌体内へ取り込まれることを確認した。更に、共培養による菌体内代謝物の解析を行い、菌体内に取り込まれたメチオニンの動態を確認した。上述の2菌種以外に、口臭原因物質である硫化水素（H2S）の産生に関与する新たな口臭原因菌を見出した。
今後は、菌体内に取り込まれたメチオニンの動態解析をさらに進めると共に、その代謝経路に関連する遺伝子発現についても解析する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画書に記載した2021度研究実施計画は全て実施・完了した。また、本研究から派生して、新たに口臭に大きく起因していると考えられる口腔細菌を見出した。現在、これらの結果の一部を論文にまとめている。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、2022年度は共培養下での2菌種の遺伝子発現解析を実施し、菌体内代謝の変動解析結果とも合わせ、CH3SHの産生増加に伴うメカニズムの解明に取り組む。また、上述した2菌種以外でもCH3SHの産生促進の可否を検討する。さらに、新たに見出された口臭原因菌についてもH2S産生経路の解明などを追加する計画である。

Causes of Carryover

2021年度に計画していた物品購入費においては、実験が想定以上に滞りなく進捗したことから、試薬等の消耗品費が予定よりも下回った。2022年度は、予定通りに遺伝子解析費用等に充てると共に、新たに見出された原因菌の解明に関する実験の試薬・物品の購入費に利用する予定である。また、実験当初予定していた学会がオンラインになり旅費等の経費の支払が不要になった。2022年度は現地開催の学会参加・発表での情報収集、及び論文投稿をする予定である。