Difensin遺伝子導入による歯周病に罹患し難い生体を作るプロジェクト

• Project/Area Number: 15659499
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Periodontal dentistry
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: 井上 孝 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (20125008)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松坂 賢一 東京歯科大学, 歯学部, 助教授 (70266568) ; 山田 了 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (20103351) ; 細矢 由美子 長崎大学, 歯学部, 助教授 (80112803) ; 安彦 善裕 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (90260819)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: ヒトβディフェンシン / 遺伝子導入 / 抗菌性タンパク / 分子生物 / 歯周病 / 細胞増殖 / 炎症性サイトカイン / 角化細胞 / β-Defensin / 付着上皮 / virus DNA / 抗細菌性ペプチド / 生体防御 / 遺伝子治療 / Vector / mRNA / インプラント周囲上皮 / 予防歯科

Research Abstract

最終年は、抗細菌性タンパクであるディフェンシンに着目した。ヒトβディフェンシン(hBDs)は、腺上皮や扁平上皮を含む多くの臓器の上皮細胞に発現する。歯肉上皮は重層扁平上皮よりなり、これもまたhBDsを発現する。歯肉上皮は種々なる微生物に常に曝されている。現在では、hBDsは細菌感染に抵抗し、科学的バリアーの機能を持つことが知られている。hBD-1は常に上皮に発現するが、hBD-2,hBD-3は炎症性サイトカインや微生物により誘導され発現する。これら全てのhBD-1,-2,-3はグラム陽性菌、グラム陰性菌そして真菌を滅殺する広い活動性を持っている。
研究項目、経過および評価と考察
我々は(1)ヒト歯肉組織におけるhBDsのmRNAsの発現とhBD-1,-2そして-3の発現レベル。(2)αディフェンシンとhBD-1,-2,-3が角化細胞と線維芽細胞を含む白血球に影響するのか。(3)βディフェンシンがいかにして角化細胞に影響して発現を促進したり減弱するのか。(4)ヒトβディフェンシンが上皮の抗細菌性治療として活用できるのか、を検討した。その結果(1)ヒトβディフェンシン-1,-2,-3の発現レベルはお互い有意に関連していた。(2)αディフェンシンは、低い濃度で上皮細胞の増殖を促進したが、高い濃度では細胞毒性を示した。反対に、ヒトβディフェンシンは、いかなる濃度でもこれらの細胞にわずかな反応を示し、ヒトβディフェンシンは宿主に対して不利な効果はおそらくないと考えた。しかしながら、ヒトβディフェンシンに対する宿主の反応においては、臨床応用でαディフェンシンより適切な抗細菌機能があることが示唆されている。(3)ヒトβディフェンシンの発現の増加は分化指標を増加させ、ヒトβディフェンシンの抑制は、脱分化指標を増加させた。この結果は、ヒトβディフェンシンの発現は角化細胞の分化を変化させていることが示唆される。(4)ヒトβディフェンシン3発現上皮は有意な抗細菌活性を示した。

Research Products

• [Journal Article] Single-nucleotide polymorphism (SNP) in β-defensin2 in a Japanese population and an effect of -1029 SNP on promoter activity (2005)
  • Author(s): Kusano, K, Abiko, Y et al.
  • Journal Title: Oral Science International 2(2) Pages: 80-84
  • NAID: 10020401549
• [Journal Article] Effect of defensin peptides on eukaryotic cells : primary epithelial cells, fibroblasts and squamous cell carcinoma cell lines. (2004)
  • Author(s): Nishimura, M, Abiko, Y, Inoue, T, et al.
  • Journal Title: Journal of Dermatological Science 36 Pages: 87-95
  • NAID: 10016185292
• [Journal Article] Correlated expression of human beta efensin-1, -2 and -3 mRNAs in gingival tissues of young children (2004)
  • Author(s): Saitoh, M, Abiko, Y, et al.
  • Journal Title: Archives of Oral Biology 49 Pages: 799-803
• [Journal Article] Effect of defensin peptides on eukaryotic cells; primary epithelial cells, fibroblasts and squamous cell carcinoma cell lines (2004)
  • Author(s): Nishimura M, Abiko Y, Kurashige Y, Takeshima M, Yamazaki M, Kusano K, Saitoh M, Nakashima K, Inoue, T, Kaku, T
  • Journal Title: Dermatological Science 36 Pages: 87-95
  • NAID: 10016185292
• [Journal Article] Influence of tooth-polishing pastes and sealants on DIAGNOdent values (2004)
  • Author(s): Hosaya Y, Matsuzaka K, Inoue T, Marshall GW.
  • Journal Title: Quintessence International 35 Pages: 605-611
• [Journal Article] Behavior of osteoblast-like cells on fibronectin on BMP-2 immobilized surface (2004)
  • Author(s): Matsuzaka K, Yoshinari M, Kokubu E, Shimono M, Inoue T
  • Journal Title: Biomedical Research 25・6 Pages: 263-268
• [Journal Article] Immobilization of Fibronectin onto Organic Hexamethyldisiloxane Coatings with Plasma Surface Modification -Analysis of Fibronectin Adsorption Using Quartz Crystal Microbalance-dissipation Technique- (2004)
  • Author(s): Yoshinari M, hayakawa T, Matsuzaka K, Inoue T, Oda Y, Shimono M
  • Journal Title: J Oral Tissue Engin 1 Pages: 69-79
  • NAID: 110006164147
• [Journal Article] Effects of multi-grooved surfaces on osteoblast-like cells in vitro: Scanning electron microscopic observation and mRNA expression of osteopontin and osteocalcin (2004)
  • Author(s): Matsuzaka K, Yoshinari M, Shimono M, Inoue T
  • Journal Title: J Biomed Mater Res 68A Pages: 227-234
• [Publications] M.Yoshinari, K.Matsuzaka, T.Inoue, Y.Oda, M.Shimono: "Effect of multi-grooved surfaces on fibroblast behavior"J.Biomedical Materials Research. 65. 359-368 (2003)
• [Publications] K.Matsuzaka, X.F.Walboomers, M.Yoshinari, T.Inoue, J.A.Jansen: "The attachment and growth behavior of osteoblast-like cells on microtextured surfaces"Biomaterials. 24. 2711-2719 (2003)
• [Publications] M.Yoshinari, K.Matsuzaka, Y.Kitazawa, T.Inoue, Y.Oda, M.Shimono: "Properties of carbon-foam scaffold coated with titanium for tissue engineering"Biomedical Res.. 24. 195-203 (2003)
• [Publications] H.Ikumoto, K.Matsuzaka, T.Inoue, T.Uchiyama, M.Yoshinari: "The behavior of osteoblast-like cells on different crystal systems of calcium phosphate ceramics in vitro"Biomedical Res.. 24. 239-248 (2003)
• [Publications] K.Ishizaki, K.Sakurai, Y.Tazaki, M.Tazaki, M.Shimono, Y.Suzuki, K.Matsuzaka, T.Inoue: "An experimental study on the behavior of Merkel cells under a palatal plate"Prosthodontic Research and Practice. 2. 59-63 (2003)
• [Publications] K.Matsuzaka, M.Yoshinari, M.Shimono, T.Inoue: "Effects of multi-grooved surfaces on osteoblast-like cells in vitro : scanning electron microscopic observation and mRNA expression of osteopontinand osteocalcin"J.Biomedical Materials Research. 68. 227-234 (2003)