歯周炎による血液脳関門障害遺伝子の解析およびアルツハイマー病への影響

• 研究課題/領域番号: 19K24078
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0907:口腔科学およびその関連分野
• 研究機関: 北海道医療大学
• 研究代表者: 森川 哲郎 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (90845463)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 血液脳関門 / LPS / 歯周病 / p. gingivalis / P. gingivalis由来LPS / アルツハイマー

研究開始時の研究の概要

初年度は、脳の血液脳関門構成細胞であるヒト脳毛細血管内皮細胞、アストロサイト、ペリサイトの長期培養を行い、歯周病原菌P. gingivalis由来内毒素であるLipopolysaccharide（LPS）の影響および、BBBの3次元構成モデルであるBBB透過性検定キットを用いてLPS透過性の検討を行う。
次年度は、アルツハイマー病モデルマウスに対して歯周病を誘発させ、脳海馬へのLPS到達能の検討をLPS測定キットを用いて行う。また、前年度に同定された遺伝子についてqPCRによるmRNAの発現変化の検討、および免疫組織化学染色によるタンパク発現変化の検討を行う。

研究成果の概要

歯周病のアルツハイマー病への関与が示唆されている。本研究では、歯周病原菌の一つであるP. gingivalisによる脳の血液脳関門への影響を確認した。本研究は、ヒト脳血管内皮細胞を用いた。血管内皮細胞に対して、P. gingivalisのLipopolysaccharide（LPS）を1.0 ug/mlの濃度で添加し24時間血管内皮専用培地にて培養を行った。タイトジャンクションの構成に関わる遺伝子（Claudin-1,3,5,12,Occludin,ZO-1,VE-cadherin)の発現変化を確認した。その結果、Claudin-5において発現低下が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳には血液脳関門（BBB）があり、血液中から脳組織への物質の移行は厳密に制限されている。BBBは脳毛細血管内皮細胞が密接に結合し、その周囲に脳血管周皮細胞とペリサイトが存在する。これまで、この3種類のBBB構成細胞の機能についての研究は進められてきたが、歯周病原菌がBBB構成細胞にどのように影響するかについては仮説の域を出ていないのが現状である。そこで本研究では、LPSがBBBに対してどのような機序で障害を及ぼし、脳海馬へ影響するかについて検証する。これらの機序が明らかとなれば、P. gingivalisによるアルツハイマー病発症・進行の病態解明が大きく前進するものと考えられる。

研究成果

• [学会発表] P. gingivalis由来LPSによる脳血管内皮細胞の遺伝子発現の変化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 森川哲郎，植原治，Durga Paudel ，高橋周平，吉田光希，佐藤惇，安彦善裕
  • 学会等名: 第30回日本口腔内科学会 第33回日本口腔診断学会 第12回日本口腔検査学会 合同学術大会