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2014 Fiscal Year Annual Research Report

口腔バイオフィルムのメタボローム解析:細菌叢代謝活性から探る口腔疾患リスク指標

Research Project

Project/Area Number 26293439
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, 細菌第一部第六室, 室長 (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)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords口腔バイオフィルム / 唾液 / メタボローム解析 / 口腔疾患 / バイオマーカー
Outline of Annual Research Achievements

1.CE-MSメタボローム解析システムおよびpHスタット酸アルカリ産生解析システムの構築:CE-MSメタボローム解析システムおよびpHスタット酸アルカリ産生解析システムの構築を試みた。前者では糖に加え、アミノ酸やヌクレオチド等の代謝関連物質を網羅的に定量解析することが可能となった。一方、後者では、微量の口腔バイオフィルムを精度良く測定し代謝活性を推測することは現時点では困難であることがわかった。そこで、口腔バイオフィルムの代謝活性の測定については、蛍光色素を用いた別法にて推測することとし、その検討を行った。
2.メタボローム解析用データベースの構築:米国スクリップス研究所の世界最大のメタボローム・データベースを基盤とした精密質量データ解析システムを応用することで、糖に加え、アミノ酸やヌクレオチド等に関する代謝関連物質を精度良く同定することが可能となった。
3.研究結果の一部を、国際学会および国内学会にて発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予備的検討の結果、pHスタットによる酸やアルカリの産生を指標とした代謝活性の測定は、微量の口腔バイオフィルムを対象とした場合、精度不十分であることが分かったことから、当初の予定よりも研究の進展が遅れる傾向にあった。しかし、直ちに、蛍光色素を用いた別法による測定を検討し、微量の口腔バイオフィルムの代謝活性を測定できることが分かったことから、最終的には、研究はおおむね順調に進展しているものと判断した。

Strategy for Future Research Activity

上記のように、pHスタットに代わる方法を用いて口腔バイオフィルムの代謝活性を測定することとなったものの、大きな研究計画の変更はなく、今後も順調な研究の進展が期待される。

Causes of Carryover

予備的検討により、pHスタットによる酸やアルカリの産生を指標とした代謝活性の測定は微量の口腔バイオフィルムの代謝活性測定に適さないことが分かったことから、pHスタットの購入を取りやめた。そのため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

pHスタットに代わる手法として、蛍光色素法を用いることとなったため、それに付随する試薬等の購入に充てる予定である。また、機器メーカーにて微量試料測定用pHスタットの開発が行われており、新規pHスタットによって口腔バイオフィルムの代謝活性が測定可能となった場合には、次年度以降に改めて購入を考えたい。

  • Research Products

    (24 results)

All 2015 2014

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Microbiota profiling of bronchial fluids of patients with pulmonary carcinoma2015

    • Author(s)
      Ishida N, Sato T, Hoshikawa Y, Tanda N, Sasaki K, Kondo T, Takahashi N
    • Journal Title

      J Oral Biosci

      Volume: 57(2) Pages: 110-117

    • DOI

      10.1016/j.job.2014.11.001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Deterioration of polymethyl methacrylate dentures in the oral cavity2015

    • Author(s)
      Matsuo H, Suenaga H, Takahashi M, Suzuki O, Sasaki K, Takahashi N
    • Journal Title

      Dental Mater J

      Volume: 34(2) Pages: 234-239

    • DOI

      10.4012/dmj.2014-089

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analysis of ketone bodies in exhaled breath and blood of ten healthy Japanese at OGTT using a portable gas chromatograph2014

    • Author(s)
      Tanda N, Hinokio Y, Washio J, Takahashi N, Koseki T
    • Journal Title

      J Breath Res

      Volume: 8 Pages: 046008 9 pages

    • DOI

      10.1088/1752-7155/8/4/046008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid and sensitive PCR-dipstick DNA chromatography for multiplex analysis of oral microbiota2014

    • Author(s)
      Tian L, Sato T, Niwa K, Kawase M, Tanner ACR, Takahashi N
    • Journal Title

      BioMed Res Int

      Volume: 2014 Pages: 180323 10 pages

    • DOI

      10.1155/2014/180323

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glucose and glutamine metabolism in oral squamous cell carcinoma: insight from a quantitative metabolomic approach2014

    • Author(s)
      Ogawa T, Washio J, Takahashi T, Echigo S, Takahashi N
    • Journal Title

      Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol

      Volume: 118 Pages: 218-225

    • DOI

      10.1016/j.oooo.2014.04.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection and identification of oral anaerobes from intraoperative bronchial fluids of patients with pulmonary carcinoma2014

    • Author(s)
      Hasegawa A, Sato T, Hoshikawa Y, Ishida N, Tanda N, Kawamura Y, Kondo T, Takahashi N
    • Journal Title

      Microbiol Immunol

      Volume: 58 Pages: 375-381

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrogen sulfide production by oral Veillonella: effect of pH and lactate2014

    • Author(s)
      Washio J, Shimada Y, Yamada M, Sakamaki R, Takahashi N
    • Journal Title

      Appl Environ Microbiol

      Volume: 80 Pages: 4184-4188

    • DOI

      10.1128/AEM.00606-14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibitory effect of Ti-Ag alloy on artificial biofilm formation2014

    • Author(s)
      Nakajo K, Takahashi M, Kikuchi M, Takada Y, Okuno O, Sasaki K, Takahashi N
    • Journal Title

      Dent Mater J

      Volume: 33 Pages: 389-393

    • DOI

      10.4012/dmj.2013-334

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microbiologically induced corrosive properties of the titanium surface2014

    • Author(s)
      Fukushima A, Mayanagi G, Nakajo K, Sasaki K, Takahashi N
    • Journal Title

      J Dent Res

      Volume: 93 Pages: 525-529

    • DOI

      10.1177/0022034514524782

  • [Presentation] Nitrite inhibition on streptococcal acid-production and its biochemical mechanism2015

    • Author(s)
      Washio J, Yamamoto Y, Takahashi N
    • Organizer
      The 93rd IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-03-12 – 2015-03-12
  • [Presentation] PCR-dipstick DNA chromatography for semi-quantitative analysis of oral microbiota2015

    • Author(s)
      Tian L, Sato T, Niwa K, Mayanagi G, Kawase M, Tanner ACR, Takahashi N
    • Organizer
      The 93rd IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-03-12 – 2015-03-12
  • [Presentation] Cultivable anaerobic microbiota of infected root canals with/without marginal leakage2015

    • Author(s)
      Yamaki K, Sato T, Ishida N, Tian L, Hashimoto K, Shimauchi H, Takahashi N
    • Organizer
      The 93rd IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-03-12 – 2015-03-12
  • [Presentation] A novel method for real-time monitoring of bacterial metabolic activity2015

    • Author(s)
      Ishiguro K, Washio J, Sasaki K, Takahashi N
    • Organizer
      The 93rd IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-03-12 – 2015-03-12
  • [Presentation] Fluoride-coating on tooth surface inhibits bacteria-induced pH-fall at biofilm-tooth interface2015

    • Author(s)
      Ishiguro T, Mayanagi G, Fukushima A, Sasaki K, Takahashi N
    • Organizer
      The 93rd IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-03-12 – 2015-03-12
  • [Presentation] Oral biofilm in health and disease: Holistic approach by “Omics” science2014

    • Author(s)
      Takahashi N
    • Organizer
      China-Japan-Korea Dental Science Symposium
    • Place of Presentation
      Dalian, China
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-08
    • Invited
  • [Presentation] A novel method for oral microbiota analysis: PCR-dipstick DNA chromatography2014

    • Author(s)
      Tian L, Sato T, Niwa K, Mayanagi G, Kawase M, Tanner ACR, Takahashi N
    • Organizer
      China-Japan-Korea Dental Science Symposium
    • Place of Presentation
      Dalian, China
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-08
  • [Presentation] 亜硝酸塩のStreptococcus mutans酸産生抑制機構をメタボロミクスで解明する2014

    • Author(s)
      鷲尾純平,山本祐慈,高橋信博
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-27 – 2014-09-27
  • [Presentation] 蛍光色素を用いた細菌の代謝活性リアルタイム・モニター法の確立2014

    • Author(s)
      石黒和子,鷲尾純平,佐々木啓一,高橋信博
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-27 – 2014-09-27
  • [Presentation] バイオフィルム- 歯面インターフェイスpH測定装置を用いた各種フッ化物のpH低下抑制効果の評価2014

    • Author(s)
      石黒朋子,真柳 弦,佐々木啓一,高橋信博
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-26 – 2014-09-26
  • [Presentation] PCR-dipstick DNA chromatography for multiplex analysis of oral microbiota2014

    • Author(s)
      Tian L, Sato T, Niwa K, Mayanagi G, Yamaki K, Kawase M, Tanner ACR, Takahashi N
    • Organizer
      第56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
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-25
    • Invited
  • [Presentation] Inhibitory effects of nitrite on acid production of dental plaque2014

    • Author(s)
      Takahashi N, Yamamoto Y, Shimizu K, Igarashi K
    • Organizer
      The 92nd IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      Cape Town, South Africa
    • Year and Date
      2014-06-27 – 2014-06-27
  • [Presentation] 「食後30分間、ブラッシングを避けること」を巡る現状認識2014

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      第52回日本小児歯科学会大会 シンポジウムII 齲蝕・酸蝕症と歯みがき
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-05-17 – 2014-05-17
    • Invited
  • [Book] Chapter 7: Biofilms in caries development. In: Fejerskov O, Nyvad B, Kidd E (eds.) Dental Caries: The Disease and its Clinical Management, 3rd Edition,2015

    • Author(s)
      Marsh PD, Takahashi N, Nyvad B
    • Total Pages
      in press
    • Publisher
      Wiley-Blackwell
  • [Book] Oral microbiota in crevices around dental implants: profiling of oral biofilm. In: K. Sasaki, O. Suzuki, N. Takahashi (eds.) Interface Oral Health Science 2014: Innovative Research on Biosis-Abiosis Intelligent Interface2015

    • Author(s)
      Sato T, Kawamura Y, Yamaki K, Ishida N, Tian L, Takeuchi Y, Hashimoto K, Abiko Y, Mayanagi G, Washio J, Matsuyama J, Takahashi N
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2016-06-01  

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