P.gingivalis感染による歯周組織修復シグナルの阻害

• 研究課題/領域番号: 15390645
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 歯周治療系歯学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岡橋 暢夫 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (40150180)
• 研究分担者: 天野 敦雄 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (50193024) ; 中川 一路 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (70294113)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円); 2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2003年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
• キーワード: 歯周病 / 再生医学 / P.gingivalis / 細胞接着 / 上皮細胞 / 歯根膜細胞 / 骨芽細胞

研究概要

歯周病細菌P.gingivalisは、細菌表層に存在する線毛を介して組織細胞内に侵入する。また、本菌はgingipainと呼ばれるプロテアーゼの作用により、細胞外基質を分解するなど強い組織傷害性を示す。本研究では、1)P.gingivalisの感染が組織再生シグナルを阻害するかどうか、2)gingipainが組織再生阻害に関与している可能性があるかどうか、の2点を明らかにすることを目的とし、以下のような結果が得られた。
1)P.gingivalisはヒト歯根膜細胞にも、上皮細胞と同様に付着・侵入を示した。P.gingivalis線毛欠損株及びgingipain欠損株を用いて付着・侵入を調べたところ、いずれの欠損株でも付着・侵入能の低下が認められた。
1)無血清培地中で細胞にP.gingivalisを感染させると、数時間で細胞は培養デイッシュから剥がれ、同時に、FAKやpaxillinなど細胞接着に関与するシグナルタンパク質の分解が認められた。線毛欠損株、gingipain欠損株を感染させた場合は、このような分解はほとんど見られなかった。
2)歯根膜細胞を用い、スクラッチ法による細胞単層の引っ掻き傷の修復を組織修復モデルとしてP.gingivalis感染の影響を調べたところ、P.gingivalis感染によって引っ掻き傷の修復が起こらなくなることが判明した。感染によって、細胞の移動だけでなく、細胞増殖も抑制された。
3)gingipain欠損株では、スクラッチ法による組織修復の阻害は認められなかったが、線毛欠損株では、親株と同程度の阻害が認められた。
これらの結果は、P.gingivalisの産生するプロテアーゼgingipainが細胞接着タンパク質を分解することによって細胞増殖、細胞移動、さらに組織修復を阻害することを示唆するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis induces receptor activator of NF-kB ligand expression in osteoblasts through the activator protein-1 pathway. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okahashi N, Inaba H, Nakagawa I, Yamamura T, Kuboniwa M, Nakayama K, Hamada S, Amano A
  • 雑誌名: Infection and Immunity 72 ページ: 1706-1714
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Variations of Porphyromonas gingivalis fimbriae in relation to microbial pathogenesis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Amano A, Nakagawa I, Okahashi N, Hamada S
  • 雑誌名: Journal of Periodontal Research 39 ページ: 136-142
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Quantitative detection of periodontal pathogens using real-time polymerase chain reaction with TaqMan probe (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuboniwa M, Amano A, Kimura RK, Sekine S, Kato S, Yamamoto Y, Okahashi N, Iida T, Shizukuishi S
  • 雑誌名: Oral Microbiology and Immunology 19 ページ: 168-176
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Comparison of inflammatory changes caused by Porphyromonas gingivalis with distinct fimA genotypes in a mouse abscess model. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakano K, Kuboniwa M, Nakagawa I, Yamamura Y, Nomura R, Okahashi N, Ooshima T, Amano, A
  • 雑誌名: Oral Microbiology and Immunology 19 ページ: 205-209
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effect of enamel matrix derivative on periodontal ligament cells diminished by Porphyromonas gingivalis (2004)
  • 著者名/発表者名: Inaba H, Kawai S, Nakayama K, Okahashi N, Amano A
  • 雑誌名: Journal of Periodontology 75 ページ: 865-872
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Autophagy defends cells against invading group A streptococci (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa I, Amano A, Mizushima N, Yamamoto A, Yamaguchi H, Kamimoto T, Nara A, Funao J, Nakata M, Tsuda K, Hamada S, Yoshimori T
  • 雑誌名: Science 306 ページ: 1037-1040
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis induces receptor activator of NF-kB ligand expression in osteoblasts throuhg the activator protein-1 pathway. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okahashi, N., Inaba, H., Nakagawa, I., Yamamura, T., Kuboniwa, M., Nakayama, K., Hamada, S., Amano, A.
  • 雑誌名: Infection and Immunity 72 ページ: 1706-1714
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Variations of Porphyromonas gingivalis fimbriae in relation to microbial pathogenesis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Amano, A., Nakagawa, I.Okahashi, N., Hamada, S.
  • 雑誌名: Journal of Periodontal Research 39 ページ: 136-142
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Quantitative detection of periodontal pathogenesis using real-time polymerase chain reaction with TaqMan probe. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuboniwa, M., Amano, A., Kimura, R.K., Sekine, S., Kato, S., Yamamoto, Y., Okahashi, N., Iida, T., Shizukuishi, S.
  • 雑誌名: Oral Microbiology and Immunology 19 ページ: 168-176
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Comparison of inflammatory changes caused by Porphyromonas gingivalis with distinct fimA genotypes in a mouse abscess model. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakano, K., Kuboniwa, M., Nakagawa, I., Yamamura, T., Nomura, R., Okahashi, N., Ooshima, T., Amano, A.
  • 雑誌名: Oral Microbiology and Immunology 19 ページ: 205-209
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effect of enamel matrix derivative on periodontal ligament cells diminished by Porphyromonas gingivalis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Inaba, H., Kawai, S., Nakayama, K., Okahashi, N., Amano, A.
  • 雑誌名: Journal of Periodontology 75 ページ: 865-872
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Autophagy defends cells against invading group A streptococcus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, I., Amano, A., Mizushima, N., Yamamoto, A., Yamaguchi, H., Kamimoto, T., Nara, A., Funao, J., Nakata, M., Tsuda, K., Hamada, S., Yoshimori, T.
  • 雑誌名: Science 306 ページ: 1037-1040
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis induces receptor activator of NF-kB ligand expression in osteoblasts through the activator protein a pathway. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okahashi N, Inaba H, Nakagawa I, Yamamura T, Kuboniwa M, Nakayama K, Hamada S, Amano A
  • 雑誌名: Infection and Immunity 72 ページ: 1706-1714
• [雑誌論文] Quantitative detection of periodontal pathogens using real-time polymerase chain reaction with TaqMan probe (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuboniwa M, Amano A, Kimura RK, Sekine S, Kato S, Yamamoto Y, Okahashi N, Iida T.
  • 雑誌名: Oral Microbiology and Immunology 19 ページ: 168-176
• [雑誌論文] Comparison of inflammatory changes caused by Porphyromonas gingivalis with distinct fimA genotypes in a mouse abscess model. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakano K, Kuboniwa M, Nakagawa I, Yamamura Y, Nomura R, Okahashi N, Ooshima T, Amano A
  • 雑誌名: Oral Microbiology and Immunology 19 ページ: 205-209
• [雑誌論文] Autophagy defends cells against invading group A streoptococc (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa I, Amano A, Mizushima N, Yamamoto A, Yamaguchi H, Kamimoto T, Nara A, Funao J, Nakata M, Tsuda K, Hamada S, Yoshimori T
  • 雑誌名: Science 306 ページ: 1037-1040
• [文献書誌] Itoh K, Udagawa N, Kobayashi K, Suda K, Li X, Takami M, Okahashi N, Nishihara T, Takahashi N.: "Lipopolysaccharide promotes the survival of osteoclasts via Toll-like receptor 4, but cytokine production of osteoclasts in response to lipopolysaccharide is different from that of macrophages"Journal of Immunology. 170. 3688-3695 (2003)
• [文献書誌] Tani H, Limn CK, Yap CC, Onishi M, Nozaki M, Nishimune Y, Okahashi N, Kitagawa Y, Watanabe R, Mochizuki R, Moriishi K, Matsuura Y.: "In vitro and in vivo gene delivery by recombinant baculoviruses"Journal of Virology. 77. 9799-9808 (2003)
• [文献書誌] Okahashi N, Sakurai A, Nakagawa I, Fujiwara T, Kawabata S, Amano A, Hamada S.: "Infection by Streptococcus pyogenes induces the receptor activator of NF-kB ligand expression in mouse osteoblastic cells"Infection and Immunity. 71. 948-955 (2003)
• [文献書誌] Nakagawa I, Kurokawa K, Yamashita A, Nakata M, Tomiyasu Y, Okahashi N, Kawabata S, Yamazaki K, Shiba T, Yasunaga T, Hayashi H, Hattori M, Hamada S.: "Genomic sequence of an M3 strain of Streptococcus pyogenes reveals a large scale genomic rearrangement in invasive strains and new insights into phage evolution"Genome Research. 13. 1042-1055 (2003)
• [文献書誌] Sakurai A, Okahashi N, Nakagawa I, Kawabata S, Amano A. Ooshima T, Hamada S.: "Streptococcus pyogenes infection induces septic arthritis with increased production of receptor activator of NF-kB ligand"Infection and Immunity. 71. 6019-6026 (2003)
• [文献書誌] Nakano K, Nomura R, Nakagawa I, Hamada S, Ooshima T.: "Determination of Streptococcus mutans with a cell wall polysaccharide specific to a new serotype k, in the human oral cavity"Journal of Clinical Microbiology. 42. 198-202 (2004)