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ベジクル複合体をターゲットにした口腔バイオフィルム関連疾患予防剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K10286
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
研究機関日本大学 (2021-2022)
国立感染症研究所 (2020)

研究代表者

泉福 英信  日本大学, 松戸歯学部, 教授 (20250186)

研究分担者 加藤 紀弘  宇都宮大学, 工学部, 教授 (00261818)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード膜小胞 / バイオフィルム / う蝕 / 歯周病 / 誤嚥性肺炎 / 化学的予防方法 / 物理的予防方法 / リン酸カルシウム / Streptococcus mutans / 化合物 / compound X / ベジクル複合体 / ワクチン / クロロゲン酸 / Staphylococcus aureus / renG組み換えS. mutans / フノラン / ルシフェラーゼ / 7Sグロブリン3 / ポリピロール / マウス / グルコシルトランスフェラーゼ
研究開始時の研究の概要

口腔バイオフィルム(BF)は、多種類の微生物が歯表面上に付着して増殖し、多糖体(グルカン)などがその形成を助け、剥がれにくくなった微生物集落である。齲蝕、歯周病、誤嚥性肺炎などの発症に関与する。近年グルカンを合成する酵素(グルコシルトランスフェラーゼ)が菌体から放出されるDNA、RNAおよび膜小胞(ベジクル)と複合体を形成し、この複合体が口腔微生物のBF形成を誘導することが明らかとなった。この複合体を阻害することが、齲蝕、歯周病、誤嚥性肺炎などの予防に繋がる。そこで本研究では、ベジクル複合体によるBF形成を、物理化学的作用により阻害する物質を明らかにし、予防方法の確立のための予防剤を開発する。

研究成果の概要

口腔バイオフィルム(BF)は、口腔疾患の発症に関与している。また細胞外DNAおよび細胞外RNAと膜小胞の複合体がBF形成を誘導する。そこで本研究は、物理化学的な方法を用いて、このBF形成を阻害物質を明らかにすることを目的にする。キシリトールとフノラン、クロロゲン酸、銀イオンは化学的な作用によりBF形成を抑制、リン酸カルシウム、ゼオライトは物理的にBFを抑制した。銀イオンとリン酸カルシウムとの併用がよりBF形成を抑制した。シクロデキストリンCDは、菌の膜に結合して溶菌しやすくさせ、東京大学保有化合物920を調べ215がBFを抑制した。これらの抑制物質の特徴を生かした口腔疾患予防法を確立する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

齲蝕、歯周病および誤嚥性肺炎などの口腔疾患を予防することは、国民の健康寿命のみならず、寿命も延伸させる効果があると考える。そのためには、効果的な予防剤が必要である。今までの予防剤は抗菌物質の使用に終始し、口腔常在菌が原因とする口腔疾患の場合、抗菌物質では常在菌叢を破壊するなどの為害作用が問題になる。本研究で明らかになった予防剤は、膜小胞に依存した口腔バイオフィルム形成を阻害するものである。これは、今までとは全く異なる病原メカニズムから明らかにされた予防剤である。この予防剤なら口腔疾患を本来の病原メカニズムから阻害するため、為害作用が無く、口腔疾患を予防することができる。国民の健康を維持できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Inhibitory effect of the combination of xylitol and funoran on Streptococcus mutans biofilm formation on the uncoated surface2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tomoyo、Yonezawa Hideo、Kawarai Taketo、Narisawa Naoki、Senpuku Hidenobu
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology

      巻: 204 号: 12 ページ: 723-723

    • DOI

      10.1007/s00203-022-03299-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of pH on the properties of membrane vesicles including glucosyltransferase in Streptococcus mutans2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Iwabuchi, Tomoyo Nakamura, Yasuka Kusumoto, Ryoma Nakao, Tsutomu Iwamoto, Osamu Shinozuka, Hidenobu Senpuku
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 9 号: 11 ページ: 2308-2308

    • DOI

      10.3390/microorganisms9112308

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Extraoral Suction on Droplets and Aerosols for Infection Control Practices.2021

    • 著者名/発表者名
      Senpuku H, Fukumoto M, Uchiyama T, Taguchi C, Suzuki I, Arikawa K
    • 雑誌名

      Dent J

      巻: 9 号: 7 ページ: 80-80

    • DOI

      10.3390/dj9070080

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential Risk of Spreading Resistance Genes within Extracellular-DNA-Dependent Biofilms of Streptococcus mutans in Response to Cell Envelope Stress Induced by Sub-MICs of Bacitracin2020

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa Ryo、Sato Tsutomu、Nomura Nobuhiko、Nakamura Tomoyo、Senpuku Hidenobu
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 86 号: 16

    • DOI

      10.1128/aem.00770-20

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles of membrane vesicles from Streptococcus mutans for the induction of antibodies to glucosyltransferase in mucosal immunity2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tomoyo、Iwabuchi Yusuke、Hirayama Satoru、Narisawa Naoki、Takenaga Fumio、Nakao Ryoma、Senpuku Hidenobu
    • 雑誌名

      Microbial Pathogenesis

      巻: 149 ページ: 104260-104260

    • DOI

      10.1016/j.micpath.2020.104260

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short chain fatty acids induced the type 1 and type 2 fimbrillin-dependent and fimbrillin-independent initial attachment and colonization of Actinomyces oris monoculture but not coculture with streptococci2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Itaru、Shimizu Takehiko、Senpuku Hidenobu
    • 雑誌名

      BMC Microbiology

      巻: 20 号: 1 ページ: 329-329

    • DOI

      10.1186/s12866-020-01976-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Observation of the relationship between root resorption and Hedgehog signaling that occurs during orthodontic treatment.2023

    • 著者名/発表者名
      Yamashita E, Kikuta J, Shimizu M, Senpuku H, Negishi S.
    • 学会等名
      52th Annual Meeting & Exhibition of the AADOCR, 47th Annual Meeting of the CADR
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オゾンナノバブル水が口腔細菌叢へおよぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤真規, 桒原紀子, 瀧澤智美, 泉福英信
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 口腔環境の変化に応答するPorphyromonas gingivalisの発現遺伝子の検索2023

    • 著者名/発表者名
      桒原紀子, 平塚浩一, 齋藤真規, 瀧澤智美, 小林良喜, 泉福英信
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Importance of infection control to COVID-19 infection in dental care.2022

    • 著者名/発表者名
      Senpuku H, Ogawa Y, Su J
    • 学会等名
      100th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Eggshell-derived hydroxyapatite enhance mucosal immunity to Streptococcus mutans vesicles2022

    • 著者名/発表者名
      Hashizume-Takizawa, T., Mochizuki, T., Sakai, Y., Nakamura, K., Senpuku, H
    • 学会等名
      100th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of eggshell-derived hydroxyapatites on enhancement of mucosal immunity2022

    • 著者名/発表者名
      瀧澤智美, 望月千尋, 齋藤真規, 桒原紀子, 小林良喜, 泉福英信
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学界学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウスガードを用いた誤嚥性肺炎予防のための口腔ケアシステムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤真規, 岩田好弘, 桒原紀子, 瀧澤智美, 小林良喜, 泉福英信
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学界学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Aggregatibacter actinomycetemcomitansの酸性環境での発現遺伝子の動態2022

    • 著者名/発表者名
      桒原紀子, 平塚浩一, 齋藤真規, 田中陽子, 瀧澤智美, 小林良喜, 泉福英信
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学界学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of oral-Gut Immune responses in a mouse model of periodontitis.2022

    • 著者名/発表者名
      Ryoki Kobayashi, Hidenobu Senpuku.
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Fusobacterium nucleatum の誘導による新規歯周病モデルマウスの作製と評価.2022

    • 著者名/発表者名
      戸田みゆき, 小林良喜, 泉福英信, 岡田裕之
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Effect of pH changes on gene expression of A. actinomycetemcomitans in the gingival sulcus2022

    • 著者名/発表者名
      Shinozaki-Kuwahara N, Hiratsuka K, Saito M, Hashizume-Takizawa T, Senpuku H
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Eggshell-derived hydroxyapatite on mucosal vaccine using bacterial vesicles2022

    • 著者名/発表者名
      Hashizume-Takizawa T, Saito M, Shinozaki-Kuwahara N, Senpuku H
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] De novo assembly of Actinomyces capricornis strain MAS-1T complete genome sequence2022

    • 著者名/発表者名
      Saito M, Shinozaki-Kuwahara N, Hashizume-Takizawa T, Senpuku H
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of infection control practices involving extraoral suction in Japan dental office.2021

    • 著者名/発表者名
      Senpuku H, Fukumoto M, Uchiyama T, Taguchi C, Suzuki I, Arikawa K
    • 学会等名
      99th General Session99th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research & Exhibition of the International Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歯周病原性細菌Fusobacterium nucleatum接種による動物モデルにおける歯周炎の発症.2021

    • 著者名/発表者名
      戸田みゆき, 河野哲朗, 小林良喜, 渡辺新, 玉村亮, 泉福英信,岡田裕之
    • 学会等名
      第29回硬組織再生生物学会学術大会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Arachnia rubra SK-1株のde novo全ゲノムアセンブリ2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤真規,桒原紀子,瀧澤智美,小林良喜,泉福英信
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯周病関連疾患の解明を目的とした歯周病モデルマウスの確立,2021

    • 著者名/発表者名
      小林良喜,瀧澤智美,齋藤真規,桑原紀子,泉福英信
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Streptococcus sanguinis が血管内皮機能に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      瀧澤智美,桑原紀子,齋藤真規,小林良喜,泉福英信
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マクロライド系抗菌薬の作用によるPorphyromonas gingivalisの遺伝子発現への影響2021

    • 著者名/発表者名
      桒原紀子、平塚浩一、稲葉啓太郎、浜田信城、泉福英信
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯周炎モデルマウスによる免疫応答の検討2021

    • 著者名/発表者名
      小林良喜, 瀧澤智美, 泉福英信
    • 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] 歯周炎モデルマウスによるIL-33誘導性歯周炎の検討2021

    • 著者名/発表者名
      小林良喜, 辻典子, 泉福英信
    • 学会等名
      第49回日本臨床免疫学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] IL-22 receptor produced by probiotic lactic acid bacteria may promote β-Defensin 3 productions in the oral mucosa.2021

    • 著者名/発表者名
      R. Kobayashi, H. Senpuku
    • 学会等名
      第50回日本免疫学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シクロデキストリンを用いたミュータンス連鎖球菌のバクテリオシン生産阻害2021

    • 著者名/発表者名
      稲葉香乃、奈須野恵理、泉福英信、加藤紀弘
    • 学会等名
      第37回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ミュータンス連鎖球菌のクオラムセンシング依存性バクテリオシン生産に及ぼすシクロデキストリンの添加効果2021

    • 著者名/発表者名
      稲葉香乃、奈須野恵理、泉福英信、加藤紀弘
    • 学会等名
      第31回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔バイオフィルム微生物集団の代謝産物が導く細菌の生存戦略、S5集団微生物学と細菌バイオフィルム研究の前線2021

    • 著者名/発表者名
      泉福英信
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Actinomyces orisの初期付着・凝集に対する口腔細菌が産生する有機酸の影響2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木到、清水武彦、泉福英信
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ウイルッシュ菌が放出するメンブレンべジクルを介した宿主免疫誘導機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      奥田真由、尾花 望、奥脇 響、中尾龍馬、泉福英信、野村暢彦
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオフィルム形成による口腔および全身疾患とその予防, [S06-4am] 特別企画 感染症予防技術の構築を目指 した化学的アプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      泉福英信
    • 学会等名
      第101回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔連鎖球菌からのナノ粒子の病原性とワクチン:2S09a細菌が放出するナノ粒子の新たな病原性とワクチンとしての可能性2020

    • 著者名/発表者名
      泉福英信
    • 学会等名
      第93回日本生化学会
    • 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: 2024-01-30  

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