| Project/Area Number |
22K09927
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
武 洲 九州大学, 歯学研究院, 准教授 (10420598)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 口腔感染学 / ｐ.gingivalis菌 / 軟膜細胞 / 脳血管内皮細胞 / シナプス / 脳バリア / 炎症 / 歯周病 |
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| Outline of Research at the Start |
臨床研究により、歯周病がアルツハイマー病（AD）の増悪因子と示唆されているが、その増悪機序には不明な点が多い。シナプス障害はADの超早期病態であり、脳内に蓄積されるアミロイドｂ（Ab） がその障害を惹起する。一方、申請者は歯周病病原菌P.gingivalis菌が中年マウスの脳バリアにAb蓄積と記憶障害が誘発されることを発見したが、シナプスに与える影響が検証されていない。そこで本研究において、P.gingivalis菌による脳バリア構造と機能破綻の実証、脳バリアにおけるAbクリアランス機構崩壊、 脳バリア破綻によるシナプス障害について検討を行い、歯周病のAD発端になる新たな分子機序を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではｐ.gingivalis（P.g）菌によるシナプス障害について検討を行い、歯周病がアルツハイマー病発病の発端となる新たな分子機序を明らかにすることを目的としている。令和６年度は、低濃度アミロイドβ（Aβ）環境において、P.g菌LPSがシナプス障害を誘発するかについて解析を行った。具体的にはN2aニューロンならびにMG6ミクログリアに、P.g菌LPS（0.1 μg/mL）、可溶性Aβ42（0.1 μM）、またはその両者を組み合わせたAL（P.g菌LPS 0.1 μg/mLと可溶性Aβ42 0.1 μM）を投与した。解析した結果、培養したN2aニューロンでは、Aβ42、P.g菌LPSおよびALの添加は、シナプス関連遺伝子であるシナプシン1（SYN1）およびポストシナプス密度タンパク質95（PSD-95）のmRNA発現には影響を与えなかった。驚いたことに、AL投与後のMG6ミクログリアの培養上清（AL-MCM）を用いた処理では、SYN1、PSD-95のmRNAおよびタンパク質発現、さらに抑制性転写因子RESTの核内移行が有意に低下した。一方、TNF受容体I型（48時間後）およびグリコーゲン合成酵素キナーゼ(GSK3β)（24時間後）のmRNA発現は有意に増加した。GSK3βの特異的阻害剤であるTWS119（5 μM）の前処理により、AL-MCMによって引き起こされたSYN1、PSD-95のｍRNAの発現低下やRESTの核内移行が有意に抑制された。
APPNL-F/NL-Fマウスにおいて、大脳皮質ニューロン中のSYN1、PSD-95の免疫蛍光強度は記憶力と正の相関を示し、TNF-α陽性ミクログリアとは負の相関を示した。これらの結果から、P.g菌LPSが低濃度Aβ42環境において、ミクログリア活性化を介して、ニューロンGSK3β依存的なシナプス障害を誘導することが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
N2aニューロンにおけるシナプス関連因子の発現はAβ42、P.g菌LPSおよびALより直接的な影響を受けなかった。一方、ミクログリアにおいてTNF-α、IL-1β、およびIL-6のmRNA発現がP.g菌LPSおよびALにより誘導されたため、P.g菌LPSおよびAL刺激したミクログリアのシナプスに与える影響を調べる方向に転換し、結果をまとめた論文を投稿した。論文公表オープンアクセスに関する支払いが研究最終年度内に執行できなかったため、研究期間を延長した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前度にはP.gLPS 暴露した主な脳バリアの血液脳関門を担う脳血管内皮細胞（BECs）に、SASP 関連遺伝子発現増加を見出した。今年度はBECｓに着目し、P.gLPSによるBECsの老化とその誘導メカニズムについて解析を行う。
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