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Effect of periodontitis on blood-brain barrier related genes and its relation to Alzheimer's disease

Research Project

Project/Area Number 19K24078
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0907:Oral science and related fields
Research InstitutionHealth Sciences University of Hokkaido

Principal Investigator

MORIKAWA Tetsuro  北海道医療大学, 歯学部, 助教 (90845463)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords血液脳関門 / LPS / 歯周病 / p. gingivalis / P. gingivalis由来LPS / アルツハイマー
Outline of Research at the Start

初年度は、脳の血液脳関門構成細胞であるヒト脳毛細血管内皮細胞、アストロサイト、ペリサイトの長期培養を行い、歯周病原菌P. gingivalis由来内毒素であるLipopolysaccharide(LPS)の影響および、BBBの3次元構成モデルであるBBB透過性検定キットを用いてLPS透過性の検討を行う。
次年度は、アルツハイマー病モデルマウスに対して歯周病を誘発させ、脳海馬へのLPS到達能の検討をLPS測定キットを用いて行う。また、前年度に同定された遺伝子についてqPCRによるmRNAの発現変化の検討、および免疫組織化学染色によるタンパク発現変化の検討を行う。

Outline of Final Research Achievements

It has been suggested that periodontal disease may have a role in pathogenesis of Alzheimer's disease. In this study, we investigated the effect of Porphyromonas gingivalis, one of the periodontal pathogens, on the blood-brain barrier. Human Brain Microvascular Endothelial cells were cultured in a vascular endothelial medium for 24 hours and P. gingivalis derived Lipopolysaccharide (LPS) was added to the cells at a concentration of 1.0 ug / ml, The tight junction related genes such as Claudin-1,-3,-5,-12, Occludin, ZO-1 and VE-cadherin were analyzed for changes in mRNA expression level using qRT-PCR. The results showed that the mRNA level of Claudin-5 was significantly downregulated in cells cultured with LPS as compared to control.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳には血液脳関門(BBB)があり、血液中から脳組織への物質の移行は厳密に制限されている。BBBは脳毛細血管内皮細胞が密接に結合し、その周囲に脳血管周皮細胞とペリサイトが存在する。これまで、この3種類のBBB構成細胞の機能についての研究は進められてきたが、歯周病原菌がBBB構成細胞にどのように影響するかについては仮説の域を出ていないのが現状である。そこで本研究では、LPSがBBBに対してどのような機序で障害を及ぼし、脳海馬へ影響するかについて検証する。これらの機序が明らかとなれば、P. gingivalisによるアルツハイマー病発症・進行の病態解明が大きく前進するものと考えられる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2020

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] P. gingivalis由来LPSによる脳血管内皮細胞の遺伝子発現の変化2020

    • Author(s)
      森川哲郎,植原治,Durga Paudel ,高橋周平,吉田光希,佐藤惇,安彦善裕
    • Organizer
      第30回日本口腔内科学会 第33回日本口腔診断学会 第12回日本口腔検査学会 合同学術大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2022-01-27  

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