脳に到達した歯周病原菌の細胞外小胞は、アルツハイマー病の発症・進行に関与するか？

• 研究課題/領域番号: 20K23030
• 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: 徳島大学
• 研究代表者: 瀬山 真莉子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (30875787)
• 研究期間 (年度): 2020-09-11 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 歯周病原菌 / アルツハイマー病 / 細胞外小胞 / 神経炎症 / ミクログリア / 行動試験

研究開始時の研究の概要

歯周病原菌 Porphyromonas gingivalis (Pg) が放出した細胞外小胞（outer membrane vesicles, OMVs）が糖尿病を重症化させることを報告した。その過程で、菌固有の病原因子を豊富に含んだPg OMVs が、脳底部にも集積することを見出した。これは、Pg OMVs が脳内に侵入し、各種脳疾患の発症に関わっている可能性を示唆している。本研究では、歯周病とアルツハイマー病との関連性について、Pg OMVs の役割に着目して検証する。加えて、Pg OMVs に含有されるどの病原因子がアルツハイマー病の悪化に重要な影響を与えるかについて明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、Porphyromonas gingivalis (Pg) の細胞外小胞（outer membrane vesicles, OMVs）に着目し、歯周病とアルツハイマー病との関連性を検証した。Pg OMVs 投与マウスの認知機能に異常は認められなかった。同マウスの脳では、Pg OMVs含有gingipainや、ミクログリア活性化が検出された。脳萎縮や脱髄などの病的所見は認められなかった。ヒトミクログリア細胞株HMC-3において、Pg OMVsはgingipain 依存的に炎症性サイトカインの遺伝子発現を亢進した。以上は、Pg OMVsがアルツハイマー病に関与する可能性を示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、歯周病がアルツハイマー病を悪化させる分子機序や科学的根拠の一端が提示された。この結果を社会に還元し、「アルツハイマー病の予防・治療における、口腔ケア（口腔健康管理）や歯周治療の重要性」を啓発して行きたい。

研究成果

• [雑誌論文] Extracellular vesicles of P. gingivalis-infected macrophages induce lung injury. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kayo Yoshida, Kaya Yoshida, Natsumi Fujiwara, Mariko Seyama, Kisho Ono, Hotaka Kawai, Jiajie Guo, Ziyi Wang, Yao Weng, Yaqiong Yu, Yoko Uchida-Fukuhara, Mika Ikegame, Akira Sasaki, Hitoshi Nagatsuka, Hiroshi Kamioka, Hirohiko Okamura, Kazumi Ozaki
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta - Molecular Basis of Disease 巻: 1867 号: 11 ページ: 166236-166236
  • DOI: 10.1016/j.bbadis.2021.166236
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 歯周病原菌感染マクロファージの細胞外小胞が肺炎を誘導する可能性の検証 (2020)
  • 著者名/発表者名: 吉田 佳世, 吉田 賀弥, 瀬山 真莉子, 尾崎 和美
  • 学会等名: 日本歯周病学会