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2016 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, 室長 (20250186)
坂本 光央  国立研究開発法人理化学研究所, 微生物材料開発室, 研究員 (50321766)
鷲尾 純平  東北大学, 歯学研究科(研究院), 講師 (20400260)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords口腔バイオフィルム / 代謝活性 / メタボローム解析
Outline of Annual Research Achievements

1.微量の口腔バイオフィルムサンプルを用いたCE-MSメタボローム解析システムの確立:代謝関連物質同定アルゴリズムの改良によって、口腔バイオフィルムにおける糖質およびアミノ酸代謝の包括的分析ならびに代謝阻害剤の影響を、精度良く解析できるようになった。
2.微量の口腔バイオフィルムサンプルを用いたalamarblue代謝活性測定システムの構築:代謝の際に産生される還元力を検出できるalarmarBlueを口腔バイオフィルムに負荷し、その蛍光強度をモニターすることで、口腔バイオフィルムの代謝活性を定量・比較することが可能となった。
3.口腔バイオフィルム試料の採取、前処理法の確立:試料の採取法、前処理法および保管法について安定した方法を確立した。
4.以上の研究を通して、微量の口腔バイオフィルムサンプルの代謝活性測定法およびメタボローム解析法が確立された。これを用いて、各種バイオフィルムの代謝活性を測定・比較を行ったところ、バイオフィルムの種類(採取部位)および代謝基質によって代謝活性は大きく異なっており、代謝活性を比較することによって口腔疾患のリスクや健全度を評価することが可能であると推察された。さらに、メタボローム解析によって、代謝活性のもととなる代謝経路を推定できるようになり、口腔バイオフィルム全体の代謝活性および代謝経路から、個々の口腔バイオフィルムの質や機能を評価することが可能となった。
5.上記の研究結果を、学会および論文にて発表した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (36 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 7 results)

  • [Int'l Joint Research] The Forsyth Institute(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      The Forsyth Institute
  • [Int'l Joint Research] Aarhus University(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      Aarhus University
  • [Journal Article] Second Era of OMICS in Caries Research: moving past the phase of disillusionment2017

    • Author(s)
      Nascimento M, Zaura E, Mira AA, Takahashi N, ten Cate JM
    • Journal Title

      J Dent Res.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] pH Response and Tooth Surface Solubility at the Tooth/Bacteria Interface2017

    • Author(s)
      Mayanagi G, Igarashi K, Washio J, Takahashi N
    • Journal Title

      Caries Res

      Volume: 51 Pages: 160-166

    • DOI

      10.1159/000454781

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Inhibitory Effects of Nitrite on Acid Production in Dental Plaque in Children2016

    • Author(s)
      Yamamoto Y, Washio J, Shimizu K, Igarashi K, Takahashi N
    • Journal Title

      Oral Health Prev Dent

      Volume: March Pages: 20

    • DOI

      10.3290/j.ohpd.a37926

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Amino acid composition and amino acid-metabolic network in supragingival plaque2016

    • Author(s)
      Washio J, Ogawa T, Suzuki K, Tsukiboshi Y, Watanabe M, Takahashi N
    • Journal Title

      Biomed Res

      Volume: 37 Pages: 251-257

    • DOI

      10.2220/biomedres.37.251

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ecological Hypothesis of Dentin and Root Caries2016

    • Author(s)
      Takahashi N, Nyvad B
    • Journal Title

      Caries Res

      Volume: 50 Pages: 422-431

    • DOI

      10.1159/000447309

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Metabolomic studies of oral biofilm, oral cancer, and beyond2016

    • Author(s)
      Washio J, Takahashi N
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 17 Pages: E870

    • DOI

      10.3390/ijms17060870

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Formation of bioactive N-doped TiO(2) on Ti with visible light-induced antibacterial activity using NaOH, hot water, and subsequent ammonia atmospheric heat treatment2016

    • Author(s)
      Kawashita M, Endo N, Watanabe T, Miyazaki T, Furuya M, Yokota K, Abiko Y, Kanetaka H, Takahashi N
    • Journal Title

      Colloids Surf B Biointerfaces

      Volume: 145 Pages: 285-290

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2016.05.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Profiling subgingival microbiota of plaque biofilms in the elderly2016

    • Author(s)
      Abiko Y, Sato T, Sakashita R, Tomida J, Kawamura Y, Takahashi N
    • Journal Title

      J Oral Biosci

      Volume: 58 Pages: 62-65

    • DOI

      10.1016/j.job.2015.12.002

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Glucose, glutamine and glutamate metabolism of OSCC cells and pH2017

    • Author(s)
      Morishima H, Kitamura J, Washio J, Takahashi T, Takahashi N
    • Organizer
      he 95h IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ・米国
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2-deoxy-D-glucose and dichloroacetate affect the glucose metabolic system of OSCC2017

    • Author(s)
      Kitamura J, Washio J, Morishima H, Takahashi T, Takahashi N
    • Organizer
      The 95h IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ・米国
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lactose and glucose metabolism of oral Bifidobacterium and its fluoride-inhibition2017

    • Author(s)
      Manome A, Abiko Y, Kawashima J, Fukumoto S, Takahashi N
    • Organizer
      The 95h IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ・米国
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スマートISFETを用いた口腔微小環境マルチイオン測定2017

    • Author(s)
      真柳弦、五十嵐公英、鷲尾純平、中條和子、土門ひと美、高橋信博
    • Organizer
      , 東北大歯学研究科-東工大未来研学術連携シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2017-03-09 – 2017-03-09
    • Invited
  • [Presentation] 口腔Bifidobacterium属のグルコースおよびラクトース代謝とフッ化物による抑制効果2017

    • Author(s)
      馬目歩実、安彦友希、川嶋順子、福本敏、高橋信博
    • Organizer
      第6回 口腔保健用機能性食品研究会・総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2017-01-29 – 2017-01-29
  • [Presentation] ペットボトルの口の部分に付着する細菌の量および構成(A pilot study)2017

    • Author(s)
      曾田彩花、佐藤拓一、石黒和子、安彦友希、真柳 弦、鷲尾純平、高橋信博
    • Organizer
      第6回 口腔保健用機能性食品研究会・総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2017-01-29 – 2017-01-29
  • [Presentation] ISFETのう蝕研究への展開2016

    • Author(s)
      真柳弦、五十嵐公英、鷲尾純平、中條和子、土門ひと美、高橋信博
    • Organizer
      第5回生体医歯工学公開セミナー
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-12-22 – 2016-12-22
    • Invited
  • [Presentation] Inhibitory effects of sodium dicloroacetate and 2-Deoxy-D-glucose on the acid producing activity of oral Squamous Cell Carcinoma2016

    • Author(s)
      北村淳、鷲尾純平、森島浩允、髙橋哲、髙橋信博
    • Organizer
      第61回 公益社団法人 日本口腔外科学会総会・学術大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [Presentation] 古くて新しい「むし歯」の話し~むし歯の常識を更新しよう~2016

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      第34回宮城県歯科保健大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-11-12 – 2016-11-12
    • Invited
  • [Presentation] Evaluation of pH using an ISFET at the bacteria/restorative materials interface2016

    • Author(s)
      Mayanagi G, Igarashi K, Washio J, Nakajo K, Domon H, Takahashi N
    • Organizer
      International Symposium on Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-10 – 2016-11-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 口腔バイオフィルムを理解する 「何がいるか?」から「何をしているのか?」へ2016

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      第23回日本歯科医学会総会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2016-10-22 – 2016-10-22
    • Invited
  • [Presentation] Corrosive effects of fluoride on titanium under artificial biofilm of Streptococcus mutans2016

    • Author(s)
      Fukushima A, Mayanagi G, Sasaki K, Takahashi N
    • Organizer
      The 11th International Workshop on Biomaterials in Interface Science; Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2016
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-08-30 – 2016-08-31
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Oral microecosystem ―Listen to the silent majority―2016

    • Author(s)
      Takahashi N
    • Organizer
      The 58th Annual Meeting of Japanese Association for Oral Biology
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-25 – 2016-08-25
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光色素を用いた口腔プラークバイオフィルム代謝活性の高感度測定法2016

    • Author(s)
      鷲尾 純平, 石黒 和子, 入江 大貴, 内山 愛理, 高橋 信博
    • Organizer
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [Presentation] 糖代謝の生化学的性質からみるBifidobacteriumの齲蝕関連性2016

    • Author(s)
      安彦 友希, 菅原 敦信, 村上 和弘, 川嶋 順子, 高橋 信博
    • Organizer
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [Presentation] 齲蝕関連Bifidobacteriumの酸産生活性とそのフッ化物による抑制効果2016

    • Author(s)
      馬目 歩実, 安彦 友希, 川嶋 順子, 福本 敏, 高橋 信博
    • Organizer
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [Presentation] 口腔扁平上皮癌のグルコース代謝に対するジクロロ酢酸ナトリウム及び2-デオキシ-D-グルコースの抑制効果2016

    • Author(s)
      北村 淳, 鷲尾 純平, 森島 浩允, 高橋 哲, 高橋 信博
    • Organizer
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [Presentation] 長期使用義歯からの細菌由来揮発性代謝産物の検出2016

    • Author(s)
      互野 亮, 末永 華子, 鷲尾 純平, 佐々木 啓一, 高橋 信博
    • Organizer
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [Presentation] 代謝モニタリング・システムを用いた癌細胞の糖・アミノ酸代謝活性測定と代謝活性に対する環境pHの影響2016

    • Author(s)
      森島 浩允, 鷲尾 純平, 北村 淳, 高橋 哲, 高橋 信博
    • Organizer
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [Presentation] 健康長寿を育む歯学教育コンソーシアム 東北大学の取り組み(第2報)2016

    • Author(s)
      真柳 弦, 高橋 信博, 笹野 泰之, 福本 敏, 服部 佳功, 佐々木 啓一
    • Organizer
      第35回日本歯科医学教育学会総会および学術大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-07-01 – 2016-07-02
  • [Presentation] 東日本大震災直後に入学した歯学部学生の災害歯科に対する意識調査2016

    • Author(s)
      冨士 岳志, 洪 光, 鈴木 敏彦, 小坂 健, 高橋 信博, 佐々木 啓一
    • Organizer
      第35回日本歯科医学教育学会総会および学術大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-07-01 – 2016-07-02
  • [Presentation] 歯学系グローバル人材育成における東北大学の取り組み2016

    • Author(s)
      洪 光, 斎藤 恵一, 小坂 健, 高橋 信博, 佐々木 啓一
    • Organizer
      第35回日本歯科医学教育学会総会および学術大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-07-01 – 2016-07-02
  • [Presentation] Acetone analysis in perioperative patients of lung cancer under oral hygiene program2016

    • Author(s)
      Tanda N, Hoshikawa Y, Sato T, Hosokawa R, Takahashi N, Koseki T
    • Organizer
      MASCC/ISOO 2016
    • Place of Presentation
      アデレード・オーストラリア
    • Year and Date
      2016-06-23 – 2016-06-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The metabolome: What are the bacteria doing?2016

    • Author(s)
      Takahashi N
    • Organizer
      The 94rd IADR General Session & Exhibition
    • Place of Presentation
      ソウル・韓国
    • Year and Date
      2016-06-23 – 2016-06-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] オーラルエコロジー~お口の環境を整えて健康な生活を~2016

    • Author(s)
      高橋信博
    • Organizer
      お口の健康フェア2016
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      2016-06-05 – 2016-06-05
    • Invited
  • [Presentation] Bioactive titanium with visible-light induced antibacterial activity2016

    • Author(s)
      Kawashita M, Endo N, Watanabe T, Miyazaki T, Furuya M, Yokota K, Kanetaka H, Abiko Y, Takahashi N
    • Organizer
      10th World Biomaterials Congress (WBC2016)
    • Place of Presentation
      モントリオール・カナダ
    • Year and Date
      2016-05-17 – 2016-05-22
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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