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Elucidation of the role of periodontal pathogenic bacteria-derived vesicles in periodontal medicine and development of preventive agents for the worsening of periodontal disease

Research Project

Project/Area Number 21K09896
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

YUMOTO Hiromichi  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (60284303)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木戸 淳一  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 准教授 (10195315)
稲垣 裕司  徳島大学, 病院, 講師 (50380019)
廣島 佑香  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (60545143)
尾崎 和美  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90214121)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords歯周病 / 歯周病原細菌 / Outer Membrane Vesicle / 歯肉上皮細胞 / 炎症性サイトカイン / 歯槽骨吸収 / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 細胞間接着分子 / gingipain / 石灰化 / RANKL / OPG / シグナル伝達 / NF-kB / MAPK / 病原細菌 / 歯周医学 / ベシクル / 重症化予防
Outline of Research at the Start

近年、細菌感染症である歯周病と様々な全身疾患との関連(歯周医学)が示され、QOLの向上・健康寿命延伸の為に、口腔から全身の健康へ寄与する医科歯科連携の重要性が叫ばれている。本研究では、未だ十分に解明されていない歯周医学に関する原因・メカニズムとその予防法について、細菌から放出され微小銃弾として機能し、様々な病原因子や核酸を含有するOuter Membrane Vesicle (OMV)に着目し、歯周病の全身への波及過程とその予防の両観点から、細胞生物学的・分子生物学的及び薬化学的に、OMVが含有する様々な病原因子の同定と役割を解明し、その機能を抑制する新規予防法を確立する。

Outline of Final Research Achievements

Vesicles derived from the periodontal pathogens, Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum, induced the expression and production of IL-6 and IL-8 in human gingival epithelial cells, and STING-NF-kB was involved in this pathway. Furthermore, Pg-OMV promoted osteoclast differentiation and inhibited osteoblast mineralization in vitro, and promoted alveolar bone formation in vivo. Pg-OMV also suppressed the expression of E-cadherin, an adhesion molecule involved in the epithelial barrier function, in human gingival epithelial cells, suggesting the influence of gingipain contained in Pg.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、歯周病と様々な全身疾患との関連が示されており、この負の連鎖を止める為に、歯周病原細菌由来OMVの役割を理解し、さらに口腔細菌感染の全身への波及過程とそのメカニズムを解明する事は、全身の健康へ寄与・QOL向上・健康寿命延伸のための治療や予防法の確立に繋がる。歯周病原細菌由来OMVが炎症を惹起し、歯槽骨吸収を促進するメカニズムの一端を解明した本研究成果は、歯周病の全身への波及過程の解明と新規の治療・予防法の確立に繋がることから、学術的意義に加えて、社会的意義も大きいと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Effects of Candidalysin Derived from Candida albicans on the Expression of Pro-Inflammatory Mediators in Human Gingival Fibroblasts2023

    • Author(s)
      Nishikawa Yasufumi、Tomotake Yoritoki、Kawano Hiromichi、Naruishi Koji、Kido Jun-ichi、Hiroshima Yuka、Murakami Akikazu、Ichikawa Tetsuo、Yumoto Hiromichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 3256-3256

    • DOI

      10.3390/ijms24043256

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  • [Journal Article] Lipocalin 2, synthesized using a cell-free protein synthesis system and encapsulated into liposomes, inhibits the adhesion of Porphyromonas gingivalis to human oral epithelial cells2023

    • Author(s)
      Jun-ichi Kido, Yuka Hiroshima, Rie Kido, Kaya Yoshida, Yuji Inagaki, Koji Naruishi, Kazuaki Kajimoto, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, Hiromichi Yumoto
    • Journal Title

      Journal of Periodontal Research

      Volume: 58 Issue: 2 Pages: 262-273

    • DOI

      10.1111/jre.13088

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    • Author(s)
      Yuka Hiroshima, Jun-Ichi Kido, Rie Kido, Kaya Yoshida, Mika Bando, Kazuaki Kajimoto, Hiromichi Yumoto, Yasuo Shinohara
    • Journal Title

      Odontology

      Volume: - Issue: 4 Pages: 830-838

    • DOI

      10.1007/s10266-023-00789-x

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    • Author(s)
      Uemura Yuta、Hiroshima Yuka、Tada Ayano、Murakami Keiji、Yoshida Kaya、Inagaki Yuji、Kuwahara Tomomi、Murakami Akikazu、Fujii Hideki、Yumoto Hiromichi
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 10 Issue: 10 Pages: 2643-2643

    • DOI

      10.3390/biomedicines10102643

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    • Author(s)
      Akihiro Wada, Keiji Murakami, Yumi Ishikawa, Takashi Amoh, Kouji Hirao, Yuki Hosokawa, Daisuke Hinode, Yoichiro Miyake, Hiromichi Yumoto
    • Journal Title

      BioMed Research International

      Volume: - Issue: 1

    • DOI

      10.1155/2022/9770899

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      Wenhua Shao, Natsumi Fujiwara, Yashiro Mouri, Satoru Kisoda, Kayo Yoshida, Kaya Yoshida, Hiromichi Yumoto, Kazumi Ozaki, Naozumi Ishimaru, Yasusei Kudo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 14943-14943

    • DOI

      10.1038/s41598-021-94384-1

    • NAID

      120007168795

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      第66回秋季日本歯周病学会学術大会
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  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis 由来OMVsは破骨細胞の分化と歯槽骨吸収に関与する2022

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  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis 由来OMVs (Outer Membrane Vesicles) は破骨細胞の分化に関与する2022

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      植村勇太,稲垣裕司,廣島佑香,仲村大輔,木戸淳一,湯本浩通
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      第65回秋季日本歯周病学会学術大会
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  • [Presentation] 人工合成したbeta-Defensin 2によるPorphyromonas gingivalisの付着抑制およびリポソーム封入と口腔上皮細胞への送達2022

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      木戸淳一,廣島佑香,木戸理恵,吉田賀弥,稲垣裕司,成石浩司,湯本浩通
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  • [Presentation] 人工合成したbeta-defensin 2によるPorphyromonas gingivalisの付着抑制およびリポソーム封入と口腔上皮細胞への送達2022

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      木戸淳一,廣島佑香,木戸理恵,吉田賀弥,稲垣裕司,成石浩司,湯本浩通
    • Organizer
      第65回春季日本歯周病学会学術大会
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      湯本浩通
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  • [Presentation] 人工合成したLipocalin 2はPorphyromonas gingivalisの口腔上皮細胞への付着を抑制する2021

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      廣島佑香,木戸理恵,木戸淳一,稲垣裕司,成石浩司,湯本浩通
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  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis OMVによる歯肉上皮細胞のサイトカイン産生機構2021

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      植村勇太,廣島佑香,村上圭史,多田彩乃,桑原知巳,藤猪英樹,湯本浩通
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      植村勇太,廣島佑香,村上圭史,稲垣裕司,湯本浩通,藤猪英樹
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      廣島佑香,植村勇太,稲垣裕司,木戸淳一,湯本浩通
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  • [Presentation] リポソームに封入したリポカリン2の口腔上皮細胞への送達2021

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  • [Book] Prevention and Treatment of Periodontitis: Gan-Lu-Yin (Kanroin), Traditional Chinese Herbal Extracts, Reduces Osteoclast Differentiation In Vitro and Prevents Alveolar Bone Resorption in Rat Experimental Periodontitis2021

    • Author(s)
      Yuji Inagaki, Jun-ichi Kido, Yasufumi Nishikawa, Rie Kido, Eijiro Sakamoto, Mika Bando, Koji Naruishi, Toshihiko Nagata, Hiromichi Yumoto
    • Total Pages
      184
    • Publisher
      MDPI Books
    • ISBN
      9783036513263
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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