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2011 Fiscal Year Annual Research Report

口腔バイオフィルム・唾液のメタボローム解析で拓く「口腔疾患リスク指標」

Research Project

Project/Area Number 22390399
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

高橋 信博  東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (60183852)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小関 健由  東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (80291128)
泉福 英信  国立感染症研究所, 細菌第一部, 部長 (20250186)
坂本 光央  独立行政法人理化学研究所, 微生物材料開発室, 協力研究員 (50321766)
鷲尾 純平  東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (20400260)
Keywords歯学 / バイオフィルム / メタボローム / 微生物 / 糖代謝 / アミノ酸代謝
Research Abstract

1.CE-TOFMSシステムによる唾液のメタボローム解析手法の確立
これまで歯肉縁上歯垢を用いたメタボローム解析手法を確立したが、本年度は、対象を唾液に拡大し、その分析方法の確立を行った。主にアミノ酸やCentral carbon metabolism(解糖系・クエン酸回路・ペントースリン酸回路)の代謝中間体を対象に唾液からの検出を試みた。いずれの物質も検出可能であったが、プラークと比して単位体積当たりの量は100分の1程度と低く、唾液に含まれる塩濃度によっては測定の妨げになる可能性が示唆されたことから、測定対象物質により濃縮あるいは希釈を行う必要があることが分かった。
2.口腔バイオフィルムのメタボローム解析の展開(アンモニア定量方法の確立)
In vivoでの口腔バイオフィルムの代謝について、本年度はアミノ酸代謝に関わる物質を中心に分析を進めた。アミノ酸の主要分解産物であるアンモニアはCE-TOFMSによって検出できないため、微量試料の測定が可能なアミチェックメータを用いて解析を試みた。結果、アミノ酸添加によって、口腔バイオフィルム中の各種アミノ酸及びアンモニアなどが変動することが明らかになり、口腔バイオフィルム内では、糖だけでなくアミノ酸がなんらかのエネルギー源として利用されていることが示された。とくに口腔バイオフィルム内ではグルタミン酸が多く、またグルタミンやグルタミン酸からのアンモニア産生量も多かったことから、これらのアミノ酸が口腔バイオフィルム内で利用されやすいことが示唆された。
本研究成果の一部は、日本生化学会や歯科基礎医学会などで発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

東日本大震災による施設や機器の損傷により、当初予定していた研究計画の実施が遅れたため。

Strategy for Future Research Activity

東日本大震災にて遅れている研究を可及的速やかに進め、申請時の「研究の目的」に沿って本課題を推進する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Microflora profiling of infected root canal before and after treatment using culture-independent methods.2012

    • Author(s)
      Ito Y, Sato T, Yamaki K, Mayanagi, G, Hashimoto K, Shimauchi H, Takahashi N
    • Journal Title

      J Microbiol

      Volume: 50 Pages: 58-62

    • DOI

      10.1007/s12275-012-0459-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Profiling of dental plaque microflora on root caries lesions and the protein-denaturing activity of these bacteria2011

    • Author(s)
      Hashimoto K, Sato T, Shimauchi H,Takahashi N
    • Journal Title

      Am J Dent

      Volume: 24 Pages: 295-299

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] valuation of pH at the bacteria-dental cement interface.2011

    • Author(s)
      Mayanagi G, Igarashi K, Washio J, Nakajo K,Domon-Tawaraya H, Takahashi N
    • Journal Title

      J Dent Res

      Volume: 90 Pages: 1446-1450

    • DOI

      10.1177/002203451142339

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metabolomic effects of xylitol and fluoride on plaque biofilm in vivo.2011

    • Author(s)
      Takahashi N, Washio J
    • Journal Title

      J Dent Res

      Volume: 90 Pages: 1463-1468

    • DOI

      10.1177/0022034511423395

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of the antibacterial monomer 12-methacryloyloxydodecylpyridinium bromide (MDPB) on bacterial viability and metabolism.2011

    • Author(s)
      Izutani N, Imazato S, Nakajo K, Takahashi N, Takahashi Y, Ebisu S, Russell RRB
    • Journal Title

      Eur J Oral Sci

      Volume: 119 Pages: 175-181

    • DOI

      10.1111/j.1600-0722.2011.00817.x.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バイオマテリアル-パラサイト・インターフェイスへの挑戦-バイオマテリアルの生物学的劣化の理解へ-2012

    • Author(s)
      高橋信博,真柳 弦,中條和子,鷲尾純平,佐藤拓一,竹内裕尚,佐久間陽子,松尾 洋,末永華子,鈴木 治,佐々木啓一
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所平成23年度共同利用研究集会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20120302-20120302
  • [Presentation] プラークバイオフィルム構成細菌種におけるフッ化物感受性の違い- ActinomycesとStreptococcusの酸産生活性での比較 -2012

    • Author(s)
      川嶋順子,中條和子,島内英俊,高橋信博
    • Organizer
      第4回「口腔環境制御研究」カテゴリー集会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      20120127-20120127
    • Invited
  • [Presentation] 歯科用特定保健用食品(歯科用トクホ)の今とこれから.2011

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      宮城県保険医協会学術研究会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20111124-20111124
    • Invited
  • [Presentation] 口腔インターフェイスとバイオフィルム制御2011

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20111121-20111122
    • Invited
  • [Presentation] CE-TOFMSを用いた口腔プラークバイオフィルムの糖代謝メタボローム解析~フッ化物やキシリトールによる影響をin vivoで探る~2011

    • Author(s)
      鷲尾純平,小川珠生,真柳 弦,高橋信博
    • Organizer
      キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • Place of Presentation
      鶴岡
    • Year and Date
      20111109-20111111
  • [Presentation] Metabolomic approach to oral biofilm characterization.2011

    • Author(s)
      Takanashi N
    • Organizer
      第53回歯科基礎医学会学術大会サテライトシンポジウム
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      20110930-20111002
    • Invited
  • [Presentation] ヒト・プラークの糖代謝に対するフッ化物およびキシリトールの影響~CE-TOFMSを用いたメタボロミクス・アプローチ~2011

    • Author(s)
      鷲尾純平,高橋信博
    • Organizer
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      20110930-20111002
  • [Presentation] 齲蝕・歯周炎と口腔バイオフィルム.2011

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      日本臨床腸内微生物学会教育講演
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110903-20110903
    • Invited
  • [Presentation] 口腔保健用機能性食品開発の将来像2011

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      口腔保健用トクホ食品研究会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20110821-20110821
    • Invited
  • [Presentation] Recent discoveries about the metabolism of microbial communities and caries-associated microorganisms.2011

    • Author(s)
      Takanashi N
    • Organizer
      ORCA symposium
    • Place of Presentation
      Kaunas, Lithuania
    • Year and Date
      20110706-20110709
    • Invited
  • [Presentation] ヒトプラークとう蝕関連口腔細菌Streptococcus mutansの糖代謝に対するキシリトールの影響の相違2011

    • Author(s)
      鷲尾純平, 高橋信博
    • Organizer
      第84回日本生化学大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Book] Interface Oral Health Science 20112012

    • Author(s)
      Takahashi N, Washio J, Mayanagi G
    • Total Pages
      334-340
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2014-07-24  

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