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The effects of periodontopathic bacteria on intestinal microbiota and metabolic pathways of bile acids

Research Project

Project/Area Number 21K09916
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kashiwagi Yoichiro  大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (20598396)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 和泉 自泰  九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (70622166)
三木 康史  大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (10598395)
沢田 啓吾  大阪大学, 大学院歯学研究科, 特任研究員 (70733054)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords歯周病菌 / 糖尿病 / 腸内細菌 / ディスバイオシス / 歯周病 / 腸内細菌叢 / 腸肝循環
Outline of Research at the Start

歯周病が糖尿病のリスク因子になり得ると報告されているが、歯周病が糖代謝に影響を及ぼす具体的な機序は十分明らかにされていない。これまでに歯周病菌の嚥下により腸内ディスバイオシスと、肝臓での糖新生の更なる亢進に至るマウスモデルを解析し、同モデルにおいて、肝臓での胆汁酸の産生亢進の可能性を認めている。肝臓で産生される胆汁酸は、胆汁として腸内に分泌され、腸内細菌が代謝し、その後門脈から肝臓へ再吸収される(腸肝循環)が、その量と質が全身の代謝に影響を及ぼすとされている。本研究計画は、糖尿病病態下での歯周病菌群の嚥下による糖新生亢進のメカニズムとして、腸肝循環に焦点をあて検討することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Recent papers have reported that intestinal dysbiosis affects the pathogenesis of diabetes mellitus, however, the details of its mechanism of action have not been fully cleared. We hypothesized that the effect of periodontal disease on diabetes mellitus would be transmitted from the oral cavity to the intestinal tract via the portal vein to the liver first. The results showed no change in body weight. As a result, we found no change in body weight but found fluctuations in the intestinal microbiota, a significant increase in blood glucose, and significant changes in protein and metabolites in the liver and stomach.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの歯周病菌による全身への影響としては、野生型マウスにおいての非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)病変、つまり肝臓における炎症について比較的多く報告されており、菌血症を想定したものや、腸内細菌叢の変調に対する現象としても報告されている。しかしながら、糖尿病の病態である糖代謝異常に対する歯周病の影響に焦点をあてて、その直接的なメカニズムを明らかする研究はいまだ十分にはなされておらず、菌叢変化に伴う代謝性因子を詳細に解析する試みについては本研究が初めてとなる。

Report

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

    (3 results)

All 2023 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results)

  • [Journal Article] Chronic hyperglycemia reduces the expression of intercellular adhesion molecules and increases intercellular hyperpermeability in the periodontal epithelium.2023

    • Author(s)
      Narukawa Y, Sugiyama N, Miura J, Yamashita R, Tominaga S, Izumi Y, Bamba T, Ishihama Y, Kashiwagi Y*, Murakami S*.
    • Journal Title

      Journal of Periodontal Research

      Volume: 58(4) Issue: 4 Pages: 813-826

    • DOI

      10.1111/jre.13140

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Porphyromonas gingivalis induces entero-hepatic metabolic derangements with alteration of gut microbiota in a type 2 diabetes mouse model.2021

    • Author(s)
      Kashiwagi Y#, Aburaya S#, Sugiyama N#, Narukawa Y, Sakamoto Y, Takahashi M, Uemura H, Yamashita R, Tominaga S, Hayashi S, Nozaki T, Yamada S, Izumi Y, Kashiwagi A, Bamba T, Ishihama Y, Murakami S*.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 11(1) Issue: 1 Pages: 18398-18398

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97868-2

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A cross-sectional study of relationships between periodontal disease and general health: The Hitachi Oral Healthcare Survey2021

    • Author(s)
      Kataoka Shinsuke、Kimura Mitsuo、Yamaguchi Tsuguno、Egashira Kenji、Yamamoto Yu、Koike Yasushi、Ogawa Yuki、Fujiharu Chika、・・・、Kashiwagi Yoichiro、Kitamura Masahiro、Hayashi Takeshi、Nakagawa Tohru、Murakami Shinya
    • Journal Title

      BMC Oral Health

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 644-644

    • DOI

      10.1186/s12903-021-01990-6

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

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

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