口腔慢性細菌感染の心血管系および骨代謝系への影響とその病原因子に関する研究

• 研究課題/領域番号: 16017282
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 中山 浩次 長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (80150473)
• 研究分担者: 大原 直也 長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 助教授 (70223930) ; 内藤 真理子 長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 助手 (20244072) ; 庄子 幹郎 長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 助手 (10336175)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 11,600千円 (直接経費: 11,600千円); 2005年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円); 2004年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
• キーワード: 感染症 / 細菌 / 歯学 / 循環器・高血圧 / 免疫学

研究概要

本年度の当初の実験計画ではP.gingivalisをApoE欠損マウスの口腔内や静脈内に接種して心血管疾患モデルを作製し、いろいろなP.gingivalis変異株を用いた実験を行う予定であったが、ApoE欠損マウスの米国からの購入がカルタヘナ議定書締結の関係で9月まで遅れ、現在、頭数を増やす努力を行っている。
一方、骨代謝系へのP.gingivalisの影響については以下の結果が得られた。P.gingivalisを血液寒天培地で培養した際にその菌体表面に顕著に発現が認められる19kDaのタンパク質(HbR)は、ヘモグロビンとの結合性を有し、P.gingivalisにおけるヘムの獲得・蓄積に関与していることで知られており、rgpA、kgp、およびhagA遺伝子内にドメインタンパク質としてコードされている。マウス骨髄細胞由来の破骨細胞前駆細胞にM-CSF、RANKLと共に組換えHbRタンパク質を添加して5日間培養するとTRAP陽性多核細胞の形成が抑制されることをすでに報告した。今回、破骨細胞前駆細胞にP.gingivalisの長期培養上清中にHbRタンパク質が多量に含まれていること、また、この培養上清を添加すると破骨細胞前駆細胞からのM-CSF/RANKL誘導性破骨細胞形成が抑制されることがわかった。さらに、組換えHbRタンパク質を2日目以降に添加した場合には抑制効果が認められなかった。細胞内シグナルでは組換えHbRタンパク質添加によりRANKLで誘導されるAktのリン酸化や、NFATc1及びc-Fosの発現が抑制された。組換えHbRタンパク質添加はIFN-βの発現を誘導したが、その誘導レベルは破骨細胞分化を抑制する量には達していないことがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Porphyromonas gingivais-induced platelet aggregation in plasma depends on Hgp44 adhesin but not Rgp proteinase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Naito et al.
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 59 ページ: 152-167
• [雑誌論文] Arginine-specific gingipains from Porphyromonas gingivalis stimulate production of hepatocyte growth factor (scatter factor) through protease-activated receptors in human gingival fibroblasts in culture. (2005)
  • 著者名/発表者名: Uehara et al.
  • 雑誌名: Journal of Immunology 175 ページ: 6076-6084
• [雑誌論文] Novel stationary-phase-upregulated protein of Porphyromonas gingivalis influences production of superoxide dismutase, thiol peroxidase and thioredoxin (2005)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., et al.
  • 雑誌名: Microbiology 151 ページ: 841-853
• [雑誌論文] Identification of a new membrane-associated protein that influences transport/maturation of gingpains and adhesins of porphyromanas gingivalis (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 280・10 ページ: 8668-8677
• [雑誌論文] Autolysis of Porphyromonas gingivalis is accompanied by an increase in several periodontal pathogenic actors in the supernatant (2004)
  • 著者名/発表者名: Kamaguchi, A, et al.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 48・7 ページ: 541-545
• [雑誌論文] Infection-induced upregulation of the costimulatory molecule 4-1BB in osteoblastic cells and its inhibitory effect on M-CSF/RANKL-induced in vitro osteoclastogenesis (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 279・14 ページ: 13555-13563
• [雑誌論文] The major structural components of two cell-surface filaments of --- (2004)
  • 著者名/発表者名: Shoji, M., et al.
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 52・5 ページ: 1513-1525
• [雑誌論文] Hemoglobin receptor protein (HbR) of Porphyromonas gingivalis inhibits receptor activator NF-κB ligand-induced osteoclastogenesis from bone marrow macrophages.
  • 著者名/発表者名: Fujimura et al.
  • 雑誌名: Infection and Immunity In press
• [雑誌論文] Gingipains inactivates a cell surface ligand on Porphyromonas gingivalis that induces TLR2- and TLR4-independent signaling.
  • 著者名/発表者名: Kishimoto et al.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology In press
• [雑誌論文] Analysis of amphotericin B-Induced cell signaling with chemical inhibitors of signaling molecules.
  • 著者名/発表者名: Matsuo et al.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology In press
• [雑誌論文] Temporal activation of anti- and pro-apoptotic factors in human gingival fibroblasts infected with the periodontal pathogen, Porphyromonas gingivalis : potential role of bacterial proteases in host signalling.
  • 著者名/発表者名: Urnowey et al.
  • 雑誌名: BMC Microbiology In press