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β受容体シグナル経路をターゲットとした歯周病菌内毒素誘導性心不全の治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K10304
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
研究機関鶴見大学

研究代表者

大貫 芳樹  鶴見大学, 歯学部, 講師 (50288114)

研究分担者 梅木 大輔  鶴見大学, 歯学部, 助教 (10514937)
成山 明具美  鶴見大学, 歯学部, 助教 (90440304)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード歯周病 / 心疾患 / リポ多糖 / β受容体 / Porphyromonas gingivalis / プロプラノロール / 心不全 / lipopolysaccharide / ビダラビン / アデニル酸シクラーゼ / 心筋 / 酸化ストレス / Toll like receptor 4 / 線維化 / アポトーシス / 歯周病菌内毒素
研究開始時の研究の概要

本研究では、「歯周病菌内毒素が、代償性の交感神経活動亢進によりβ受容体シグナル経路を持続的に活性化し、慢性心不全を誘導する。」という仮説を検証するため、Porphyromonas gingivalis(Pg)由来lipopolysaccharide(LPS)の慢性投与がEpac1(β受容体シグナル分子)ノックアウトマウス(Epac1KO)の心臓自律神経機能、心機能および心筋シグナル分子に及ぼす影響を詳細に解析する。そして、β受容体シグナル経路(特に新規cAMP活性化因子Epac1)をターゲットとしたPg-LPS誘導性心不全の治療法開発の基礎的データを蓄積する。

研究成果の概要

本研究では、歯周病モデルマウス(Porphyromonas gingivalis由来のlipopolysaccharide(Pg-LPS)を慢性投与)を作製し、口腔疾患と心疾患の因果関係を解明することを目的とした。12週齢の雄性マウスを①コントロール群、②Pg-LPS投与群、③propranolol(β遮断薬)投与群、④Pg-LPS+propranolol投与群の4群に分けて1週間飼育し、心臓の機能および表現型を詳細に解析した。その結果から、Pg-LPS投与によるβ受容体シグナル経路の活性化が心筋リモデリング(線維化およびアポトーシス)を伴う心機能障害を誘導することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

口腔疾患と心疾患の関連性は疫学調査から示唆されているが、その因果関係やメカニズムに関する詳細な報告は少ない。本研究では、主要な歯周病原性細菌由来の内毒素の慢性投与により作製した歯周病モデルマウスを用い、口腔機能障害と心疾患の因果関係およびその分子機序を解明した。また、得られた研究成果から、β受容体シグナル経路をターゲットとした治療法が歯周病を伴う心疾患に対して有効であることも示唆された。高齢化社会を迎え、近年増加傾向にある歯周病などの口腔疾患と、死亡原因第2位の心疾患との関連性を調べた本研究の意義はきわめて高い。

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

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Vidarabine, an anti-herpes agent, improves Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide-induced cardiac dysfunction in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Tsunoda Michinori、Matsuo Ichiro、Ohnuki Yoshiki、Suita Kenji、Ishikawa Misao、Mitsubayashi Takao、Ito Aiko、Mototani Yasumasa、Kiyomoto Kenichi、Morii Akinaka、Nariyama Megumi、Hayakawa Yoshio、Gomi Kazuhiro、Okumura Satoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 73 号: 1 ページ: 18-18

    • DOI

      10.1186/s12576-023-00873-5

    • 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] Role of TLR4 signaling on Porphyromonas gingivalis LPS-induced cardiac dysfunction in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Ichiro、Kawamura Naoya、Ohnuki Yoshiki、Suita Kenji、Ishikawa Misao、Matsubara Takehiro、Mototani Yasumasa、Ito Aiko、Hayakawa Yoshio、Nariyama Megumi、Morii Akinaka、Kiyomoto Kenichi、Tsunoda Michinori、Gomi Kazuhiro、Okumura Satoshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 6 ページ: e0258823-e0258823

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0258823

    • 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
  • [雑誌論文] Effects of chronic Porphylomonas gingivalis lipopolysaccharide infusion on cardiac dysfunction in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo I, Ohnuki Y, Suita K, Ishikawa M, Mototani Y, Ito A, Hayakawa Y, Nariyama M, Morii A, Kiyomoto K, Tsunoda M, Gomi K, Okumura S
    • 雑誌名

      J Oral Biosci

      巻: 63 号: 4 ページ: 397-400

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.10.001

    • 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 occlusal disharmony on cardiac fibrosis, myocyte apoptosis and myocyte oxidative DNA damage in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Yagisawa Y, Suita K, Ohnuki Y, Ishikawa M, Mototani Y, Ito A, Matsuo I, Hayakawa Y, Nariyama M, Umeki D, Saeki Y, Amitani Y, Nakamura Y, Tomonari H, Okumura
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15(7) 号: 7 ページ: e0236547-e0236547

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0236547

    • 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
  • [雑誌論文] Gender differences in eating behavior and masticatory performance: An analysis of the Three-Factor-Eating Questionnaire and its association with body mass index in healthy subjects2020

    • 著者名/発表者名
      Shiozawa K, Mototani Y, Suita K, Ito A, Matsuo I, Hayakawa Y, Kiyomoto K, Tsunoda M, Nariyama M, Umeki D, Ohnuki Y, Okumura S
    • 雑誌名

      J Oral Biosci

      巻: 62(4) 号: 4 ページ: 357-362

    • DOI

      10.1016/j.job.2020.09.005

    • 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] Porphyromonas gingivalis由来LPSの慢性投与下におけるβ-アドレナリン受容体シグナルの重要性2023

    • 著者名/発表者名
      松尾一朗、吹田憲治、早川佳男、伊藤愛子、石川美佐緒、成山明具美、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アンジオテンシン変換酵素阻害薬カプトプリルの咬合異常に起因する心機能障害に対する影響2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤愛子、大貫芳樹、吹田憲治、石川美佐緒、松尾一朗、早川佳男、成山明具美、友成 博、奥村 敏
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Mitf遺伝子変異による咬筋組織リモデリングの誘発機序の解明2023

    • 著者名/発表者名
      成山明具美、大貫芳樹、吹田憲治、石川美佐緒、伊藤愛子、松尾一朗、早川佳男、朝田芳信、奥村 敏
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] レニン-アンジオテンシン系がPorphyromonas gingivalis由来LPSによる心機能の低下に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      清本賢一、吹田憲治、大貫芳樹、松尾一朗、角田通則、森井彰仲、三ツ林喬央、伊藤愛子、五味一博、奥村 敏
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalis由来LPSの慢性投与で発症する心機能障害に対する心臓型アデニル酸シクラーゼの抑制効果2023

    • 著者名/発表者名
      角田通則、大貫芳樹、吹田憲治、松尾一朗、早川佳男、清本賢一、森井彰仲、成山明具美、五味一博、奥村 敏
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 咬合不調和による心機能障害に対するキサンチンオキシダーゼ阻害薬アロプリノールの効果の検討2023

    • 著者名/発表者名
      三ツ林喬央、吹田憲治、松尾一朗、伊藤愛子、清本賢一、角田通則、成山明具美、森井彰仲、大貫芳樹、奥村 敏
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレス阻害薬(アロプリノール)のPorphyromonas gingivalis由来LPS(PG-LPS)による心機能障害に対する効果2022

    • 著者名/発表者名
      森井彰仲、吹田憲治、松尾一朗、伊藤愛子、清本賢一、角田通則、成山明具美、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯周病菌の由来LPSに起因する心疾患発症過程における心臓型アデニル酸シクラーゼの役割2022

    • 著者名/発表者名
      角田通則、大貫芳樹、吹田憲治、松尾一朗、早川佳男、清本賢一、森井彰仲、成山明具美、五味一博、奥村 敏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] レニン-アンジオテンシン系が歯周病による心機能低下に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      清本賢一、吹田憲治、大貫芳樹、松尾一朗、角田通則、森井彰仲、伊藤愛子、石川美佐緒、五味一博、奥村 敏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Mitf遺伝子変異による咬筋リモデリングの誘導2022

    • 著者名/発表者名
      成山明具美、大貫芳樹、吹田憲治、石川美佐緒、伊藤愛子、松尾一朗、早川佳男、朝田芳信、奥村 敏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Porohyromonas gingivalis由来LPSの慢性投与下における心疾患発症にはTLR4-NOX4シグナルが重要である2022

    • 著者名/発表者名
      松尾一朗、吹田憲治、早川佳男、伊藤愛子、石川美佐緒、成山明具美、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Porphylomonas gingivalis 由来LPSの慢性投与下における心疾患発症メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      松尾一朗、吹田憲治、早川佳男、伊藤愛子、石川美佐緒、清本賢一、角田通則、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Mitf遺伝子変異は酸化ストレスにより咬筋組織リモデリングを誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      成山明具美、大貫芳樹、吹田憲治、伊藤愛子、石川美佐緒、松尾一朗、早川佳男、朝田芳信、奥村 敏
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化ストレス阻害薬(アロプリノール)のPorphylomonasi gingivalis由来LPS(PG-LPS)による心機能障害に対する抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      森井彰仲、吹田憲治、松尾一朗、伊藤愛子、清本賢一、角田通則、成山明具美、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Porphylomonas gingivalis 由来LPSの慢性投与下で発症する心機能障害に対する心臓型アデニル酸シクラーゼの抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      角田通則、大貫芳樹、吹田憲治、松尾一朗、早川佳男、清本賢一、森井彰仲、成山明具美、五味一博、奥村 敏
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Epac作動薬がマウス心筋の収縮タンパク質リン酸化と収縮性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      大貫芳樹、吹田憲治、奥村 敏
    • 学会等名
      第126改日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Mitf遺伝子変異が咬筋における組織リモデリングに及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      成山明具美、大貫芳樹、吹田憲治、伊藤愛子、石川美佐緒、松尾一朗、早川佳男、梅木大輔、朝田芳信、奥村 敏
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalis由来LPSの慢性投与下におけるβ-アドレナリン受容体シグナルを介した心機能低下に対する影響2020

    • 著者名/発表者名
      松尾一朗、吹田憲治、早川佳男、清本賢一、角田通則、伊藤愛子、石川美佐緒、大貫芳樹、五味一博、奥村 敏
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 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: 2025-01-30  

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