Alterations in the oral ecosystem induced by mental stress and examination of the function of salivary melatonin

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K21097
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 菊池 真理子 昭和大学, 歯学部, 助教 (40908381)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: メラトニン / ディスバイオーシス / 口腔細菌 / 口腔粘膜疾患 / 唾液

Outline of Annual Research Achievements

２０２１年度はコロナ禍により物流の遅延や研究室への出入りの制限があり、計画していた実験を全て行うことが困難であったが、論文投稿へ向け、NLRP3インフラマソームの活性化へのメラトニンの影響に着目し実験を行ってきた。マウスマクロファージ細胞株（RAW264.7）を用い、LPSで刺激、EMCVを感染させ、ウェスタンブロット、ELISAを行った結果、メラトニンによりNLRP3インフラマソームの活性化は抑制されることが示唆された。
また本研究申請では、最終的にストレス誘導性口腔ディスバイオーシスへの影響を検証することで唾液中のメラトニンによる口腔細菌叢との関連を検討し、最終的には脳-口腔連関の包括的理解を目指している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍により、研究室への出入りが困難な時期があったことや試薬の入手がスムーズに行えない時期があったことでマウスを用いた実験を行うことができなかった。現在論文投稿へ向けて、NLRP3インフラマソームの活性化へのメラトニンの影響について実験を行っている。
今後は研究室への出入りも問題なく行えることや病院、外来へのコロナによる影響も落ち着いていることからマウスを用いた実験も行っていけると考えている。

Strategy for Future Research Activity

メラトニンの口腔細菌叢への影響についてはHOMAマウスを用いることでマウス口腔のPBS洗浄により回収、抽出した細菌ゲノムをテンプレートとし、16SrRNA遺伝子をPCR増幅後、ディープシークエンスを行い、MiSeqによりデータ取得し、標準的菌叢解析(構成変化、アルファ多様性、PCoAプロット)を行い、有意差検定を行う。
また精神ストレスマウスを用い、ストレス環境下における口腔細菌叢の変化を比較しストレスとディスバイオーシスの関連について検討する。ストレスモデルマウスの口腔粘膜の糖鎖がメラトニン投与により変化するかどうかについてレクチンマイクロアレイ技術(米レイバイオテック社)を用いる。またメラトニン以外に抗ストレス物質(リゾチーム、アミラーゼなど)についても比較する。
２０２１年度に使用できなかった研究費に関しては、２０２２年度においてマウスの購入費、飼料費、マウス実験および細胞培養実験における抗体や試薬の購入費として使用する他に、論文投稿へ向けた英文校正費用、論文投稿費用等に使用する予定である。また２０２１年度は新型コロナウイルスの影響により学会へ殆ど参加できなかったため、今年度は学会への参加費や旅費としても使用していくことを考えている。

Causes of Carryover

マウスを用いた実験が行えなかったことや試薬の入手がスムーズに行えなかったことで研究に遅れが生じたため、予定していた使用額に満たなかった。またコロナ禍により学会がオンライン開催となり参加費のみの支出となった。
次年度使用額に関しては、マウスの購入費、飼料費、マウス実験および細胞培養実験における抗体や試薬の購入費として使用する他に、論文投稿へ向けた英文校正費用、論文投稿費用等に使用する予定である。また２０２１年度は新型コロナウイルスの影響により学会へ殆ど参加できなかったため、今年度は学会への参加費や旅費としても使用していくことを考えている。