2014 Fiscal Year Research-status Report
アレルギー誘導性サイトカインIL-33を基軸とした歯周炎増悪メカニズムの解明
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25463225
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
多田 浩之 東北大学, 歯学研究科(研究院), 講師 (70431632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清浦 有祐 奥羽大学, 歯学部, 教授 (90194951)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 慢性歯周炎 / Porphyromonas gingivalis / Interleukin-33 / 歯肉上皮細胞 / 慢性アレルギー炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性歯周炎は、歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisによる感染症であり、歯周組織破壊の原因となる慢性炎症の病態解明は、歯周炎予防における喫緊の課題である。粘膜組織において、上皮細胞は細菌やアレルゲンに対して物理的バリアとして機能するだけではなく、これらの刺激に応答してinterleukin (IL)-33, IL-25およびthymic stromal lymphopoietin (TSLP)などの上皮性サイトカインを放出することで、慢性アレルギー炎症の誘導に関わることが示されている。
前年度の研究成果より、ヒト歯肉上皮細胞をP. gingivalisで刺激すると、IL-33発現が亢進することが示されたことから、本年度はIL-33と同様にアレルギー性炎症の誘導に関わるIL-25ならびにTSLP発現誘導について検討した。その結果、P. gingivalisによるIL-25ならびにTSLP発現が亢進された。同活性は、同菌より産生されるプロテアーゼであるジンジパインにより担われることが明らかとなった。
さらに次にP. gingivalisによりヒト歯肉上皮細胞に誘導された細胞内IL-33の免疫学的役割について、IL-33が同細胞からの抗菌ペプチド産生に及ぼす影響を検討した。同細胞は構成的にhuman β-defensin-2 (hBD-2), hBD-3やcationic antimicrobial peptide of 18-kDa (CAP-18)を産生することで、歯周病に対する自然免疫応答を担っている。P. gingivalisによる同細胞からのCAP-18産生は、ジンジパイン依存的IL-33発現誘導により抑制されることが明らかとなった。
これらの研究成果から、IL-33は同菌に対する自然免疫応答を減弱させ慢性炎症を引き起こす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
平成26年度の研究計画に基づき実験を実施した結果、次の研究成果を得た。
① ヒト歯肉上皮細胞におけるP. gingivalisによるIL-25およびTSLP発現誘導作用
IL-33と同様にアレルギー性炎症の誘導に関わるIL-25ならびにTSLP発現誘導について検討した。ヒト歯肉上皮細胞をP. gingivalis全菌体で刺激すると、濃度依存的にIL-25 mRNA発現ならびにTSLP mRNA発現が亢進された。同活性は、ジンジパインを欠損するKDP136株の刺激ならびにジンジパイン阻害剤の前処理により抑制されることが明らかとなった。
② 細胞内IL-33による同細胞からの抗菌ペプチド産生抑制作用
P. gingivalisによりヒト歯肉上皮細胞に誘導された細胞内IL-33の免疫学的役割について、IL-33が同細胞からの抗菌ペプチド産生に及ぼす影響を検討した。P. gingivalisによる同細胞からのCAP-18産生は、KDP136株において減弱した。さらにIL-33 siRNAを用いたRNAi法により同細胞のIL-33発現をノックダウン後、P. gingivalisで刺激した結果、同細胞からのCAP-18産生は著明に増強されることを見出した。以上の結果から、P. gingivalisにより歯肉上皮細胞に誘導されたIL-33は、ジンジパイン依存的に同菌に対するCAP-18産生を抑制させることが示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
P. gingivalisによりヒト歯肉上皮細胞に誘導された細胞内IL-33のCAP-18産生抑制作用の分子メカニズムについて、IL-33によるシグナル伝達機構に関する検討を進める。さらに、CAP-18産生抑制に関与する分子に関する検討を行う。他方、活性化ビタミンD3による歯肉上皮細胞からの抗菌ペプチド産生におけるP. gingivalisの影響について検討を行う。一方、P. gingivalisによる肥満細胞からのIL-33発現誘導について検討を進める。
以上の研究手法を駆使することで、今後より一層研究の推進を図る。
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| 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。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は、平成27年度請求額と合わせて次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。
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