歯周組織の炎症性反応に対する糖尿病の影響の解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26463149
• Research Institution: Aichi Gakuin University
• Principal Investigator: 菊池 毅 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (40421242)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三谷 章雄 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50329611) ; 松原 達昭 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (30209598) ; 成瀬 桂子 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (30387576) ; 相野 誠 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (20572811)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 歯周病 / 糖尿病 / 終末糖化産物 / マクロファージ / 破骨細胞

Outline of Annual Research Achievements

糖尿病は歯周病の発症および進行に関与していることが疫学的および分子生物学的に示唆されているが、糖尿病の歯周病に対する影響に関する詳細な機序に関しては、未だ不明な点が多々存在する。慢性的な高血糖状態は、色々な組織への終末糖化産物（AGE）の沈着を引き起こし、AGEは起炎物質として作用することで慢性的な微細炎症の発生に貢献すると共に歯周病の様な慢性炎症性骨破壊性の疾患の増悪に関与していると考えられている。今回、マウスマクロファージ細胞株であるRAW264細胞を用いて、0.01nMから10nMの濃度範囲に調整したAGEおよび25ng/mlのRANKLにより刺激を加え、糖尿病を想定した環境下におけるマクロファージの動態について検討した。
各種濃度のAGEおよびRANKLを添加し、１日間培養後、BrdU化学発光キットを用いて細胞増殖能を検討した。AGEおよびRANKLの添加は、細胞増殖能に対して影響を与えなかった。２日間培養した場合でも同様の結果を得た。一方、上記濃度範囲の中で低濃度（0.03nM～0.3nM）のAGEとRANKLの添加は、RANKLのみの添加と比較し、５日後の多核破骨細胞形成を有意に促進するが、これはRAGEおよびTLR4受容体の働きを介しての作用であった。また、同様に低濃度のAGEとRANKLの添加は、RANKLのみの添加と比べ、５日後の破骨細胞の吸収活性（HAコーティングプレートを用いたpit assayによる評価）を有意に増強した。
以上のことから、AGEは、マクロファージの増殖能には影響を与えないおよびRANKL誘導性のマクロファージから破骨細胞への分化を低濃度で増強する可能性が示唆され、糖尿病環境下における歯周病の炎症性骨破壊増強メカニズムの一端を示していることが考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

終末糖化産物の添加により、細胞の動態に変化を認めるが、濃度により反応性にバラツキを認めることおよび刺激能の弱さを認めることがあり、細部の条件設定に検討に時間を費やした。

Strategy for Future Research Activity

研究計画を延長したことで、時間的猶予を得たため、大枠では纏まってきている実験成果に関する細部の詰めを行い、学会発表および論文投稿を行っていく予定である。

Causes of Carryover

当該年度内に、当初予定していた実験および論文投稿が終了しなかったため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究計画を延長し、次年度使用額によって試薬購入と論文投稿を賄う予定である。

Research Products

• [Journal Article] New Irradiation Method with Indocyanine Green-Loaded Nanospheres for Inactivating Periodontal Pathogens. (2017)
  • Author(s): Sasaki Y, Hayashi J, Fujimura T, Iwamura Y, Yamamoto G, Nishida E, Ohno T, Okada K, Yamamoto H, Kikuchi T, Mitani A, Fukuda M
  • Journal Title: Int J Mol Sci Volume: 18(1) Pages: 154
  • DOI: 10.3390/ijms18010154.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] IL-15 and RANKL play a synergistically important role in osteoclastogenesis. (2017)
  • Author(s): Okabe I, Kikuchi T, Mogi M, Takeda H, Aino M, Fujimura T, Goto H, Okada K, Hasegawa Y, Noguchi T, Mitani A.
  • Journal Title: J Cell Biochem Volume: 118(4) Pages: 739-747
  • DOI: 10.1002/jcb.25726.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effect of interleukin (IL)-35 on IL-17 expression and production by human CD4+ T cells. (2017)
  • Author(s): Okada K, Fujimura T, Kikuchi T, Aino M, Kamiya Y, Izawa A, Iwamura Y, Goto H, Okabe I, Miyake E, Hasegawa Y, Mogi M, Mitani A.
  • Journal Title: PeerJ Volume: 5 Pages: e2999
  • DOI: 10.7717/peerj.2999.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Assessment of oral malodor and tonsillar microbiota after gargling with benzethonium chloride. (2016)
  • Author(s): Iwamura Y, Hayashi J, Sato T, Sato S, Murakami T, Fujimura T, Sasaki Y, Okada K, Takahashi E, Kikuchi T, Aino M, Noguchi T, Shimazaki Y, Mitani A, Fukuda M.
  • Journal Title: J Oral Sci Volume: 58(1) Pages: 83-91
  • DOI: 10.2334/josnusd.58.83.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-inflammatory role of glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) in periodontitis. (2016)
  • Author(s): Suzuki Y, Nakamura N, Miyabe M, Nishikawa T, Miyajima S, Adachi K, Mizutani M, Kikuchi T, Miyazawa K, Goto S, Tsukiyama K, Yamada Y, Ohno N, Noguchi T, Mitani A, Matsubara T, Naruse K.
  • Journal Title: J Diabetes Investig Volume: 7(4) Pages: 497-505
  • DOI: 10.1111/jdi.12450.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Adhesion properties of human oral epithelial-derived cells to zirconia. (2016)
  • Author(s): Okabe E, Ishihara Y, Kikuchi T, Izawa A, Kobayashi S, Goto H, Kamiya Y, Sasaki K, Ban S, Noguchi T, Kawai T, Mitani A.
  • Journal Title: Clin Implant Dent Relat Res Volume: 18(5) Pages: 906-916
  • DOI: 10.1111/cid.12369.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of Mfa5 in Expression of Mfa1 Fimbriae in Porphyromonas gingivalis. (2016)
  • Author(s): Hasegawa Y, Iijima Y, Persson K, Nagano K, Yoshida Y, Lamont RJ, Kikuchi T, Mitani A, Yoshimura F.
  • Journal Title: J Dent Res Volume: 95(11) Pages: 1291-1297
  • DOI: 10.1177/0022034516655083.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Serum Amyloid A Promotes E-Selectin Expression via Toll-Like Receptor 2 in Human Aortic Endothelial Cells. (2016)
  • Author(s): Nishida E, Aino M, Kobayashi S, Okada K, Ohno T, Kikuchi T, Hayashi J, Yamamoto G, Hasegawa Y, Mitani A.
  • Journal Title: Mediators Inflamm Volume: 2016 Pages: 7150509
  • DOI: 10.1155/2016/7150509.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ヒト歯肉上皮細胞におけるIL-35の影響について (2016)
  • Author(s): 岡田康佑, 藤村岳樹, 菊池毅, 相野誠, 神谷洋介, 伊澤有郎, 後藤久嗣, 岡部猪一郎, 三宅永莉子, 三谷章雄
  • Organizer: 第145回日本歯科保存学会秋季学術大会
  • Place of Presentation: キッセイ文化ホール（長野県松本市）
  • Year and Date: 2016-10-27 – 2016-10-27
• [Presentation] インターロイキン 1レセプター アンタゴニスト（IL-1Ra）のコラゲナーゼ3（MMP-13）発現抑制について. (2016)
  • Author(s): 後藤久嗣，石原裕一，菊池毅，伊澤有郎，尾関伸明，神谷洋介，中田和彦，前田初彦，野口俊英，三谷章雄
  • Organizer: 第23回日本歯科医学会総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2016-10-21 – 2016-10-21
• [Presentation] Glucose-dependent Insulinotolopic Polypeptide(GIP)による歯周病抑制効果の検討 (2016)
  • Author(s): 鈴木佑基，成瀬桂子，中村信久，宮部愛，宮島真一，菊池毅，宮澤健，後藤滋巳，松原達昭，三谷章雄
  • Organizer: 第23回日本歯科医学会総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2016-10-21 – 2016-10-21
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis LPS induced the production of Angiopoietin-like protein2 in gingival epithelial cells. (2016)
  • Author(s): Ohno T, Yamamoto G, Nishida E, Hayashi J, Goto H, Mogi M, Mitani A.
  • Organizer: 2016 Annual Meeting of American Academy of Periodontology
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2016-09-13 – 2016-09-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Interleukin (IL)-35 and IL-17 may play important role in periodontitis. (2016)
  • Author(s): Mitani A, Okada K, Goto H, Kamiya Y, Fujimura T, Mogi M, Aino M, Hishikawa T, Noguchi T, Kikuchi T.
  • Organizer: 2016 Annual Meeting of American Academy of Periodontology
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2016-09-13 – 2016-09-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] IL-15 and RANKL play a synergistically important role in osteoclastogenesis. (2016)
  • Author(s): Okabe I, Kikuchi T, Mogi M, Takeda H, Sasa K, Noguchi T, Mitani A.
  • Organizer: 2016 Annual Meeting of American Academy of Periodontology
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2016-09-13 – 2016-09-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 歯周治療の重要性と困難性． (2016)
  • Author(s): 三谷章雄, 菊池毅
  • Organizer: 第58回 歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-08-24 – 2016-08-24
• [Presentation] Antimicrobial photodynamic therapy using a laser transmitted through soft tissue. (2016)
  • Author(s): Sasaki Y, Hayashi J, Iwamura Y, Okada K, Fujimura T, Nishida E, Aino M, Kikuchi T, Yamamoto H, Mitani A, Fukuda M.
  • Organizer: The 15th Congress of the World Federation for Laser Dentistry
  • Place of Presentation: WINC AICHI (Japan)
  • Year and Date: 2016-07-17 – 2016-07-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Fundamental assessment of irradiation method for antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) using a laser transmitted through soft tissue. (2016)
  • Author(s): Iwamura Y, Hayashi J, Sasaki Y, Okada K, Fujimura T, Nishida E, Aino M, Kikuchi T, Yamamoto H, Mitani A, Fukuda M.
  • Organizer: The 15th Congress of the World Federation for Laser Dentistry
  • Place of Presentation: WINC AICHI (Japan)
  • Year and Date: 2016-07-17 – 2016-07-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 歯周ポケット外照射を想定したaPDTについて (2016)
  • Author(s): 佐々木康行, 林潤一郎, 岩村侑樹, 岡田康佑, 藤村岳樹, 西田英作, 相野誠, 菊池毅, 山本浩充, 三谷章雄, 福田光男
  • Organizer: 第28回日本レーザー歯学会学術大会
  • Place of Presentation: ウインク愛知（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2016-07-16 – 2016-07-16
• [Presentation] IL-15 and RANKL play a synergistically important role in osteoclastogenesis. (2016)
  • Author(s): 岡部猪一郎, 菊池毅, 相野誠, 神谷洋介, 藤村岳樹, 後藤久嗣,岡田康祐, 長谷川義明, 野口俊英, 三谷章雄
  • Organizer: 愛知学院大学歯学会第88回学術大会
  • Place of Presentation: 愛知学院大学（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2016-06-05 – 2016-06-05
• [Presentation] GIPによる歯周炎抑制経路の検討. (2016)
  • Author(s): 鈴木佑基，小林泰子，中村信久，宮部愛，西川徹，宮島真一，足立圭，水谷誠，菊池毅，宮澤健，月山克史，山田祐一郎，後藤滋巳，大野紀和，野口俊英，三谷章雄，松原達昭，成瀬桂子
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-05-19 – 2016-05-19
• [Book] 言語聴覚士のための基礎知識 臨床歯科医学・口腔外科学 第２版 (2016)
  • Author(s): 三谷章雄，菊池毅（分担）
  • Total Pages: 311
  • Publisher: 医学書院
• [Book] 歯科衛生士講座 歯周病学 第３版 (2016)
  • Author(s): 三谷章雄，相野誠，菊池毅（分担）
  • Total Pages: 239
  • Publisher: 永末書店