2022 Fiscal Year Research-status Report
Elucidating new mechanism of brain barrier-synaptic disruptions caused by P. gingivitis
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22K09927
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
武 洲 九州大学, 歯学研究院, 准教授 (10420598)
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2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 口腔感染学 / ｐ.gingivalis菌 / 軟膜細胞 / 脳血管内皮細胞 / シナプス / 脳バリア / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではP.gingivalis菌による脳バリア構造と機能破綻の実証、脳バリアにおけるAβクリアランス機構崩壊ならびに脳バリア破綻によるシナプス障害について検討を行い、歯周病のアルツハイマー病発端となる新たな分子機序を明らかにすることを目的としている。令和４度では、P. gingivalis菌感染した脳バリアの血液脳髄液関門を担う軟膜細胞（Lemptonmenigal Cells, LC）からニューロンに与える影響について解析を行った。具体的には、初代LCと初代皮質ニューロンを用いて、P. gingivalis菌に感染したLCから産生分泌因子、ならびにその培養上清(PgLCM)で処理した初代皮質ニューロンのシナプス関連因子について、解析を行った。その結果、Pg菌感染したLCはIL-1βを産生分泌し、その培養上清によりニューロンにおけるシナプス関連因子の発現を低下させることが認められた。先行実験によってP.g菌に感染したマウスから、軟髄膜における IL-1βの発現増大とその近接する脳皮質におけるシナプトフィジンの発現減少ならびに記憶力低下も認められた。今回のIn Vitro実験によって、P. gingivalis菌感染により脳バリアの血液髄液脳関門を担う軟膜細胞に誘発されたIL-1βを介して、ニューロンシナプス障害を引き起こすことが明らかになった。
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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
P. gingivalis菌に感染した初代LCと初代皮質ニューロンを用いた解析の結果、培養LCはPg菌を貪食し、リソソームから細胞質にカテプシン B (CatB) の漏出をもたらし、CatBは細胞質においてNLRP3インフラマソームを活性化させIL-1β産生分泌を誘導した。 一方、培養ニューロンにおいて、Pg LCM添加することによりSYP などシナプス関連因子の発現が低下したが、それらの減少はIL-1 受容体アンタゴニストの前処理によって防げた。よってP. gingivalis菌感染から、軟膜細胞にCatB/NLRP3インフラマソームに依存したIL-1β産生が誘導され、軟膜細胞からのIL-1βによって、ニューロンシナプス障害を引き起こすことが分かった。
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| Strategy for Future Research Activity |
私たちはこれまでP.gingivalis菌に感染した主な脳バリアの血液脳関門を担う脳血管内皮細胞（Cerebrovascular endothelial cells, BECs）に、RAGEの発現増大によるAβを脳内へ輸入させることを報告してきた。今後、BECsを着目し、P.gingivalis菌LPSによるBECsのバリア構造と機能ならびにAβクリアランスについて解析を行う。
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| Causes of Carryover |
理由：予算の調整で差額が生じたが、年度内での執行が間に合わなかった。
使用計画：次年度、物品費として速やかに使用する予定である。
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| Remarks |
新聞雑誌掲載：テレビ出演：BS12 「認知症最新研究～その原因と治療」（特集番組 2022年３月11日本放送）
市民講演会：歯周病と認知症～関与メカニズムから予防対策を考える～令和４年11月2日 福岡県築上町
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