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バイオナノカプセルを用いた高齢者オーラルケアの基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K09941
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57030:保存治療系歯学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

廣島 佑香  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (60545143)

研究分担者 木戸 淳一  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 准教授 (10195315)
村上 圭史  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 准教授 (10335804)
藤猪 英樹  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50356250)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード抗菌ペプチド / 歯周病 / 歯周病原細菌 / バイオナノカプセル / オーラルケア
研究開始時の研究の概要

本研究は、高齢者の口腔衛生管理を細胞生物学的手法により行う新たなオーラルケアシステムの構築を目指す。すなわち、抗菌ペプチドを封入したバイオナノカプセル(BNC)を歯周局所への新しいDDSとして構築、至適化することを目標とし、抗菌ペプチド封入BNCがどのように歯肉上皮や歯周病原細菌に影響を及ぼすか明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

抗菌ペプチドは幅広い抗菌作用を持ち、宿主に対して毒性が低く、耐性菌を生じにくいなどの特徴がある。抗菌ペプチドを用いた口腔ケアは低侵襲な方法であり、有用で安全なシステムの構築が期待できると考える。抗菌ペプチドLCN2, BD-2, SLPI について、無細胞蛋白質合成システムを用いて人工的に蛋白合成を行った。合成した抗菌ペプチドは、Porphyromonas gingivalis (Pg)のヒト口腔上皮細胞への付着を有意に抑制した。また、P. gの増殖も軽度に減少させ、合成抗菌ペプチドによるPgへの抗菌作用が認められた。合成された抗菌ペプチドは、歯周病の感染予防に役立つ可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

無細胞蛋白質合成(CFPS)システムは、生物学的に高度な技術として注目されている。しかし、抗菌ペプチドの合成はほとんど報告がない。我々は、簡便なCFPS法であるPUREシステムを用いて、抗菌ペプチド(LCN2, BD-2, SLPI)を合成し、効率的な生理活性を示すのに十分な量の抗菌ペプチドを合成することができた。機械的・化学的な口腔ケア方法ではなく、抗菌ペプチドを用いた生物学的・生化学的な口腔ケア方法は、高齢者にも難しくなく、副作用もないことから、今後有用な口腔ケア方法として期待される。人工的に合成した抗菌ペプチドが歯周病に対する口腔ケアに寄与する可能性を示したことは社会的意義が大きい。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of secretory leukocyte protease inhibitor using cell-free protein synthesis system2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroshima Yuka、Kido Rie、Kido Jun-ichi、Bando Mika、Yoshida Kaya、Murakami Akikazu、Shinohara Yasuo
    • 雑誌名

      Odontology

      巻: - 号: 4 ページ: 1103-1112

    • DOI

      10.1007/s10266-024-00910-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipocalin 2, synthesized using a cell-free protein synthesis system and encapsulated into liposomes, inhibits the adhesion of Porphyromonas gingivalis to human oral epithelial cells2023

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Kido, Yuka Hiroshima, Rie Kido, Kaya Yoshida, Yuji Inagaki, Koji Naruishi, Kazuaki Kajimoto, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, Hiromichi Yumoto
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal Research

      巻: 58 号: 2 ページ: 262-273

    • DOI

      10.1111/jre.13088

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beta-defensin 2 synthesized by a cell-free protein synthesis system and encapsulated in liposomes inhibits adhesion of Porphyromonas gingivalis to oral epithelial cells2023

    • 著者名/発表者名
      Yuka Hiroshima, Jun-Ichi Kido, Rie Kido, Kaya Yoshida, Mika Bando, Kazuaki Kajimoto, Hiromichi Yumoto, Yasuo Shinohara
    • 雑誌名

      Odontology

      巻: - 号: 4 ページ: 830-838

    • DOI

      10.1007/s10266-023-00789-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Candidalysin Derived from Candida albicans on the Expression of Pro-Inflammatory Mediators in Human Gingival Fibroblasts2023

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yasufumi、Tomotake Yoritoki、Kawano Hiromichi、Naruishi Koji、Kido Jun-ichi、Hiroshima Yuka、Murakami Akikazu、Ichikawa Tetsuo、Yumoto Hiromichi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 4 ページ: 3256-3256

    • DOI

      10.3390/ijms24043256

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis outer membrane vesicles in cerebral ventricles activate microglia in mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., Yoshida K., Seyama M., Hiroshima Y., Mekata M., Fujiwara N., Kudo Y., Ozaki K.
    • 雑誌名

      Oral Diseases

      巻: - 号: 8 ページ: 3688-3697

    • DOI

      10.1111/odi.14413

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis Outer Membrane Vesicles Stimulate Gingival Epithelial Cells to Induce Pro-Inflammatory Cytokines via the MAPK and STING Pathways2022

    • 著者名/発表者名
      Uemura Yuta、Hiroshima Yuka、Tada Ayano、Murakami Keiji、Yoshida Kaya、Inagaki Yuji、Kuwahara Tomomi、Murakami Akikazu、Fujii Hideki、Yumoto Hiromichi
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 10 号: 10 ページ: 2643-2643

    • DOI

      10.3390/biomedicines10102643

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 人工合成したSecretory leukocyte protease inhibitorの抗菌活性とリポソーム封入,2023

    • 著者名/発表者名
      木戸 理恵, 廣島 佑香, 木戸 淳一, 吉田 賀弥, 生田 貴久, 湯本 浩通
    • 学会等名
      第66回春季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Investigating the role of platelet chemokines in the development of acute lung injury2023

    • 著者名/発表者名
      Fenwick Jemma, Tedla Nicodemus, Raftery Mark, Zhong Ling, Yuka Hiroshima, Geczy Carolyn and Passam Freda
    • 学会等名
      Blood 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工合成したβ-defensin 2によるPorphyromonas gingivalisの付着抑制およびリポソーム封入と口腔上皮細胞への送達2022

    • 著者名/発表者名
      木戸 淳一, 廣島 佑香, 木戸 理恵, 吉田 賀弥, 稲垣 裕司, 成石 浩司, 湯本 浩通
    • 学会等名
      四国歯学会第60回例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工合成したβ-defensin 2によるPorphyromonas gingivalisの付着抑制およびリポソーム封入と口腔上皮細胞への送達2022

    • 著者名/発表者名
      木戸 淳一, 廣島 佑香, 木戸 理恵, 吉田 賀弥, 稲垣 裕司, 成石 浩司, 湯本 浩通
    • 学会等名
      第65回春季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] リポソームに封入したリポカリン2の口腔上皮細胞への送達2021

    • 著者名/発表者名
      木戸 淳一, 廣島 佑香, 木戸 理恵, 吉田 賀弥, 稲垣 裕司, 成石 浩司, 湯本 浩通
    • 学会等名
      第64回春季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工合成したLopocalin 2はPorphyromonas gingivalisの口腔上皮細胞への付着を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      廣島 佑香, 木戸 理恵, 木戸 淳一, 稲垣 裕司, 成石 浩司, 湯本 浩通
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オーラルケアへの応用に関連するリポソームのデリバリー法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      廣島 佑香, 木戸 淳一, 木戸 理恵, 吉田 賀弥, 稲垣 裕司, 成石 浩司, 湯本 浩通
    • 学会等名
      第63回春季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 無細胞蛋白質合成系を用いた抗菌ペプチドの合成とリポソーム封入2020

    • 著者名/発表者名
      木戸 淳一, 廣島 佑香, 木戸 理恵, 稲垣 裕司, 成石 浩司, 湯本 浩通
    • 学会等名
      日本歯科保存学会2020年度春季学術大会(第152回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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