2023 Fiscal Year Research-status Report
ポリオール経路活性亢進を介した糖尿病合併歯周炎発症・進展機構の解明
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22K09974
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
成瀬 桂子 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (30387576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊池 毅 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (40421242)
中村 信久 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (50619773)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / ポリオール経路 / 歯周病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯周病は、その罹患率の高さと重症化より糖尿病合併症の一つと考えられているが、糖尿病における歯周炎の発症・進展機序はいまだ不明な点も多い。我々はこれまでに、ストレプトゾトシン誘導1型糖尿病モデルラットを用いた検討により、糖尿病状態では実験的歯周炎の惹起により歯肉におけるニトロ化ストレスが亢進することを明らかにした。組織血流の低下やニトロ化ストレスの亢進は、他の糖尿病合併症に共通する病態である。そこで、我々は糖尿病を伴った歯周炎の発症・進展機構には、糖尿病による代謝異常を中心とした糖尿病合併症共通の発症・進展機構が関与すると考えた。
本研究では糖尿病合併症発症・進展機序の一つである糖尿病によるポリオール経路の活性亢進に焦点をあて、ポリオール経路の律速酵素であるアルドース還元酵素ノックアウトマウスを用いた歯周炎および糖尿病合併歯周炎におけるポリオール経路の役割の解明をめざす。これまでに歯周炎におけるアルドース還元酵素の役割を明らかにする目的で、アルドース還元酵素欠損マウス(ARKO)および野生型マウス（WT）に対する実験的歯周炎の惹起と解析を行ったところ、WTでは歯周炎の惹起により、歯肉の炎症性細胞浸潤が増加し、歯肉におけるTNF-alpha, iNOSの遺伝子発現が増加していた。また歯周炎により歯槽骨吸収が有意に増加した。ARKOにおける歯周炎惹起ではWTに比較し、歯肉におけるiNOS遺伝子発現が有意に低下しており、歯周炎においてポリオール経路の活性化が関与する可能性が示唆された。
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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
2023年度は、糖尿病合併歯周炎におけるアルドース還元酵素の役割を明らかにする目的で、アルドース還元酵素欠損マウス(ARKO)および野生型マウス（WT）にストレプトゾトシンを腹腔内注射することにより１型糖尿病を誘導した。WTマウス、WT糖尿病マウス、ARKOマウス、ARKO糖尿病マウスの4群に対し、実験的歯周炎を惹起した。大臼歯間にligature wireを留置し、実験的歯周炎を惹起した後、２週間後に歯周炎の評価として、病理組織学的解析、免疫組織染色、mRNA発現(real time PCR法を実施した。WT糖尿病マウスへの歯周炎の惹起により、WTマウス歯周炎と比較し歯肉の炎症性細胞浸潤が増加し、歯肉におけるTNF-alpha, iNOSの遺伝子発現が増加していた。ARKO糖尿病マウスにおける歯周炎惹起ではWT糖尿病マウスに比較し、歯肉における炎症性遺伝子発現が有意に低下し、炎症性細胞浸潤が低下していた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ARKOおよびWTにストレプトゾトシンを用いて糖尿病を誘導した後、実験的歯周炎を惹起し、糖尿病状態での歯周炎におけるARの働きを明らかにする。糖尿病の評価については、体重、血中脂質、血糖、血中インスリン値を測定するとともに、その他の血中因子について炎症性サイトカインを測定する。さらに、糖尿病によるポリオール経路の活性亢進とその他の代謝異常であるPKC活性異常、グリケーションの亢進および酸化/ニトロ化ストレスについて、免疫組織染色およびWestern blot解析を実施し、糖尿病合併歯周炎におけるポリオール活性亢進と他の代謝異常との関連を明らかにする。また、糖尿病マウス歯周炎に対し、アルドース還元酵素阻害薬を投与し、治療効果を確認する。
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| Causes of Carryover |
病理組織解析、遺伝子発現解析において必要な抗体や試薬がそろわず、年度内に終了しなかったため。2024年度は予定どおり、WTマウス、WT糖尿病マウス、ARKO,ARKO糖尿病マウスに対し、歯周炎を惹起し、組織学的検討とともに、遺伝子発現解析、タンパク発現解析を行う。
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[Presentation] The involvement of ANGPTL4 in periodontitis and the influence of high glucose.2023
Author(s)
Kondo S, Kojima K, Nakamura N, Miyabe M, Kikuchi T, Ohno T, Sawada N, Minato T, Saiki T, Ito M, Sasajima S, Matsubara T, Mitani A, Naruse K
Organizer
American Diabetes Association’s 83rd Scientific Sessions
Int'l Joint Research
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[Presentation] Thermal gradient ring reveals thermosensory changes in diabetic peripheral neuropathy in mice.2023
Author(s)
Sasajima S, Kondo M, Nakamura N, Naruse K, Motegi M, Hayami T, Asano S, Morishita Y, Himeno T, Tsunekawa S, KatoY, Nakamura J, Kamiya H, Tominaga M
Organizer
IDF-WPR Congress 2023 / 15thAASD Scientific Meeting in Conjunction with JADEC Annual Scientific Meeting
Int'l Joint Research
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