包括的糖代謝プロファイリングによるScardoviaの齲蝕関連因子の特定

• 研究課題/領域番号: 18K09905
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分57080:社会系歯学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安彦 友希 東北大学, 歯学研究科, 助教 (00470170)
• 研究分担者: 高橋 信博 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 糖代謝 / 齲蝕 / ECC / う蝕 / 酸産生 / Scardovia / メタボローム

研究成果の概要

重度の早期小児齲蝕（Early Childhood Caries：ECC）から検出されることが報告され、新たな齲蝕関連細菌として注目されているScardoviaは、代表的な齲蝕関連細菌であるStreptococcus mutansとは異なる糖代謝経路（F6PPK shunt）を有することが報告されている。本研究では包括的糖代謝プロファイリングにより、ScardoviaがF6PPK shuntを使うことで乳酸よりも酢酸を多く産生すること、さらにフッ化物による酸産生阻害効果の影響を受けにくく、且つ低いpH環境下でも酢酸を産生し続けることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでのScardovia に関する報告は、ECC患児の口腔内にどれくらい存在するかという、主にゲノム解析を手法とした細菌叢の構造（構成）をターゲットとする研究であった。
本研究では、Scardoviaの包括的糖代謝プロファイリング―すなわち、Scardoviaが炭素源（糖）をどのように代謝し酸を産生するのか、またどのような物質により糖代謝が阻害されるのかという細菌の機能を明らかにしたことにより、ECCの病態を理解する一助となった。

研究成果

• [国際共同研究] Forsyth Institute/Harvard School of Dental Medicine(米国)
• [国際共同研究] Forsyth Institute/Harvard School of Dental Medicine(米国)
• [国際共同研究] Forsyth Institute/Harvard School of Dental Medicine(米国)
• [雑誌論文] Hypoxically cultured cells of oral squamous cell carcinoma increased their glucose metabolic activity under normoxic conditions (2021)
  • 著者名/発表者名: Shinohara Yuta、Washio Jumpei、Kobayashi Yuri、Abiko Yuki、Sasaki Keiichi、Takahashi Nobuhiro
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 号: 10 ページ: e0254966-e0254966
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0254966
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Profiling system of oral microbiota utilizing polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Sano H, Wakui A, Kawachi M, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Tanaka K, Takahashi N, Sato T
  • 雑誌名: Journal of Oral Biosciences 巻: 63 号: 3 ページ: 292-297
  • DOI: 10.1016/j.job.2021.05.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Profiling of microbiota at the mouth of bottles and in remaining tea after drinking directly from plastic bottles of tea (2021)
  • 著者名/発表者名: Wakui A*, Sano H*, Hirabuki Y*, Kawachi M, Aida A, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Tanaka K, Takahashi N, Sato T
  • 雑誌名: Dentistry Journal 巻: 9 号: 6 ページ: 58-58
  • DOI: 10.3390/dj9060058
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Green Tea-Derived Epigallocatechin Gallate Inhibits Acid Production and Promotes the Aggregation of Streptococcus mutans and Non-Mutans Streptococci (2021)
  • 著者名/発表者名: Han Sili、Abiko Yuki、Washio Jumpei、Luo Yufang、Zhang Linglin、Takahashi Nobuhiro
  • 雑誌名: Caries Research 巻: 55 号: 3 ページ: 205-214
  • DOI: 10.1159/000515814
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Bacterial amounts and compositions in liquid baby formula and a baby drink consumed with an artificial nipple. (2021)
  • 著者名/発表者名: Wakui A, Sano H, Kawachi M, Aida A, Takenaka Y, Yonezawa A, Nakahata N, Moriyama S, Nishikata M, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Sakashita R, Tanaka K, Takahashi N, Sato T
  • 雑誌名: J Oral Biosci. 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 161-168
  • DOI: 10.1016/j.job.2021.03.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sugar Metabolism of Scardovia wiggsiae, a Novel Caries-Associated Bacterium (2020)
  • 著者名/発表者名: Kameda M, Abiko Y, Washio J, Anne C. R. Tanner, Christine A. Kressirer, Mizoguchi I, Takahashi N
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 25 ページ: 479-479
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.00479
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Growth promotion factors of ECC-associated bacterium, Scardovia wiggsiae. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
  • 学会等名: 2022FJMU-HKU-TU International Online Symposium on Oral Health Sciences
  • 国際学会
• [学会発表] Scardovia wiggsiae の増殖促進因子の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 亀田 真衣，安彦 友希，鷲尾 純平，佐藤 聡子，高橋 信博
  • 学会等名: 第64回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Unique acid production from sugars and fluoride resistance of a novel caries-associated bacterium Scardovia wiggsiae. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
  • 学会等名: 2021FJMU-HKU-TU International Online Symposium on Oral Health Sciences
  • 国際学会
• [学会発表] Cariogenic potential of a novel caries-associated bacterium Scardovia wiggsiae, based on its unique carbohydrate metabolism. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
  • 学会等名: The 16th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
  • 国際学会
• [学会発表] 口腔内ビフィズス菌の糖代謝 -齲蝕との関連- (2021)
  • 著者名/発表者名: 安彦 友希、馬目 歩実、亀田 真衣、鷲尾 純平、髙橋 信博
  • 学会等名: 令和3年度第3回・『革新的食学拠点』ミーティング
• [学会発表] The antimicrobial properties of green tea derived-catechins on Streptococcus mutans. (2021)
  • 著者名/発表者名: Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
  • 学会等名: The 99h IADR General Session & Exhibition
  • 国際学会
• [学会発表] he antimicrobial properties of green tea derived-catechins on Streptococcus mutans (2021)
  • 著者名/発表者名: Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N:
  • 学会等名: 第78回東北大学歯学会
• [学会発表] The Nitrite producing activity of oral Neisseria and the effect of environmental factors (2021)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾 純平, 江副 和子, 佐藤 聡子, 安彦 友希, 小峰 英也, 柴田 怜, 田花 航平, 毛 雪竹, 高橋 信博
  • 学会等名: 第6回生体医歯工学共同研究拠点国際シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] 新規齲蝕関連細菌Scardovia属の齲蝕誘発能について (2021)
  • 著者名/発表者名: 亀田真衣、安彦 友希、鷲尾 純平、髙橋 信博
  • 学会等名: 第77回東北大学歯学会
• [学会発表] Carbohydrate metabolism of a novel caries-associated bacterium Scardovia wiggsiae (2019)
  • 著者名/発表者名: Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
  • 学会等名: 第8回IOHS国際シンポジウム
  • 国際学会
• [図書] ポリフェノールの機能と多角的応用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 田中隆
  • 総ページ数: 333
  • 出版者: シーエムシー出版
  • ISBN: 9784781316871