2023 Fiscal Year Research-status Report

歯肉接合上皮の歯周組織防御機構にCdc42が果たす役割の解明

Research Project

Project/Area Number	23K09186
Research Institution	Showa University
Principal Investigator	相澤怜昭和大学, 歯学部, 助教 (80710673)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中準一昭和大学, 歯学部, 准教授 (40710166) 美島健二昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Keywords	接合上皮
Outline of Annual Research Achievements	歯周病は口腔内の歯周病原細菌に対する宿主の反応により歯周組織の破壊を伴う感染症である。歯周炎においては歯肉接合上皮の付着機構が破壊され、その病態には深い歯周ポケットと歯槽骨の吸収が伴う。歯肉接合上皮は細菌の侵入に対して最前線に位置し、防御の役割を果たしている。これまでの研究から、Rhoファミリータンパク質Cdc42が個体レベルでの骨・軟骨形成において重要な役割を果たしていることが明らかとなっている。一方、Cdc42が接合上皮において果たしている機能は不明な点が多い。また、接合上皮は良好なマーカーが確立されておらず、単離、細胞株の作製が困難であったことから、特にin vitroにおける有用な接合上皮の研究材料が存在しなかったが、我々はマウスにおける人工再構成歯胚技術を用いて、接合上皮細胞の単離、不死化細胞であるJE-1を作製した。本研究の目的は、JE-1を用いて、Cdc42が接合上皮における創傷治癒、歯周病制御に果たす役割を明らかにすることである。 In vitroでの実験において、JE-1に対して歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalis由来LPS刺激のプロトコールを確立した。炎症状態のJE-1におけるCdc42の機能を確認するため、P. gingivalis由来LPSで刺激したJE-1を用いて、Cdc42の発現を検討した。その結果、低濃度のLPS刺激にてCdc42の発現低下が認められた。 Cdc42は細胞骨格再構成や細胞増殖などの細胞の様々な高次機能を制御することが報告されており、LPSによってCdc42の発現が低下することで、歯周病に対する接合上皮の防御機能が低下する可能性が示唆される。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究計画の短期目標はJE-1におけるCdc42の発現を確認するためのプロトコールを確立することであった。令和5年度は、In vitroでの実験において、JE-1に対するLPS刺激のプロトコールが確立でき、Cdc42の発現を確認することができた。そのため、研究の進捗状況は概ね順調であると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	LPS刺激による炎症状態において、JE-1のCdc42発現低下が確認でき、接合上皮においてCdc42が歯周病の防御に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。そこで、JE-1にCdc42のsiRNAを導入し、細胞骨格形成、増殖、細胞死にCdc42が果たす機能について、RNA-seqによる遺伝子発現様式の比較検討を行う。また、RNA-seqから発現の変化が示唆される遺伝子に関しては、real-time PCR法により、詳細な解析を行う。
Causes of Carryover	次年度使用額は、今年度の研究が効率的に推進したことにより発生した未使用額である。当該金額は、2024年度請求額と合わせて、計画しているJE-1へのCdc42 siRNA導入に関する研究の遂行に使用する。