活性化ミクログリアの表現型スイッチ制御による歯周病に関連した認知症制圧法の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26861555
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 岡田 亮 産業医科大学, 医学部, 講師 (70633105)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ミクログリア / カテプシンB / ミトコンドリア電子伝達系複合体Ⅰ / 歯周病 / 認知症

Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は歯周病罹患が脳に局在する細胞に及ぼす影響を明らかにするため、in vitroでの解析を試みた。
これまでに歯周病を引き起こす病原性細菌は口腔内に留まらず、口腔外の組織でも検出されることが知られている。歯周病への罹患は脳卒中等の疾患、あるいは認知機能に代表される脳機能障害の発生や進行に関与するとの報告がなされており、その一因として血流に乗って口腔内から脳へ到達した歯周病原性細菌が脳機能になんらかの影響を及ぼしている可能性が考えられる。
そこで歯周病への罹患が脳局在性の細胞にどのような影響を与えるか明らかにすることを目的として、歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisと脳局在性細胞との共培養を行い、共培養により変動した遺伝子発現パターンをマイクロアレイで解析した。その結果、Porphyromonas gingivalisとの共培養により、CCL20等のケモカインやIL-1β、IL-6等の炎症性サイトカイン等、多くの炎症促進性因子をコードする遺伝子の発現が高まっていることが確認された。ミクログリアをはじめとする免疫担当細胞においては、カテプシンBの発現量は種々の刺激に応じて増加し、そのプロテアーゼ活性により基質を分解することが知られている。本研究においても歯周病への罹患に伴いミクログリアにおけるカテプシンBの発現量が増加し、ミクログリアの表現型を細胞障害型へと導くものと予想していた。しかしながら、意外なことに、カテプシンB遺伝子の発現レベルは歯周病原性細菌との共培養により上昇しなかった。
以上より、歯周病原性細菌への応答にカテプシンBが大きく寄与している可能性は低いのではないかと考えた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成27年度は歯周病罹患時にミクログリアをはじめとする脳に局在する細胞の表現型がどのように変化するのかという点について解析を進めることが最も重要であった。本年度ではこうした点に重点的に取り組み、脳に局在する細胞の歯周病罹患に伴う応答として炎症促進性因子をコードする様々な遺伝子の発現が促される等、今後の解析に適した系を構築することができた。また、本研究申請時にはミクログリア活性化時の表現型を制御する因子として、カテプシンBとミトコンドリア電子伝達系複合体Ⅰの二つを挙げていたが、本年度の解析の結果、今後はミトコンドリア電子伝達系複合体Ⅰに焦点を合わせることとなり、研究の方針をより具体的に定めることができた。

Strategy for Future Research Activity

今後はミクログリア活性化時の表現型制御因子としてのミトコンドリア電子伝達系複合体Ⅰの働きを詳細に解析する。今年度までに構築した解析系にて、ミトコンドリア電子伝達系複合体Ⅰの活性を抑制した場合に発現、局在、あるいは活性が変動する因子を探索し、歯周病罹患時の表現型制御の分子メカニズムを明らかにすることを目指す。

Causes of Carryover

所属機関の異動により、申請当初予定していたシステムとは異なる仕組みで交付金を処理する必要が生じ、申請時に計画とのずれが生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

新たな所属機関のシステムに則り、計画通り着実に交付金を処理する。今年度からの繰越金額は極端に大きなものではないので、次年度の計画に反映させて処理することは十分に可能であると考える。