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根尖病巣複合Biofilmの性状解明と天然成分エッセンシャルオイルの有用性

研究課題

研究課題/領域番号 22K10002
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
研究機関九州大学

研究代表者

原口 晃  九州大学, 大学病院, 助教 (00734998)

研究分担者 和田 尚久  九州大学, 大学病院, 教授 (60380466)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード歯周病菌 / biofilm / Enterococcus faecalis / Porphyromonas gingivalis / Fusobacterium nucleatum / Prevotella intermedia / E. faecalis / Biofilm / 慢性根尖性歯周炎 / Terpinen-4-ol / Essential Oil
研究開始時の研究の概要

根尖性歯周炎は細菌感染で惹起される感染症であり、心疾患との関連も報告されている。E. faecalisは、根管治療中に高頻度に検出され、菌血症や感染性心内膜炎との関連も示唆され、根管内に侵入し他種細菌とBiofilmを形成し治療に抵抗性を獲得するとされる。根管内の感染源の除去には革新的治療法の開発が望まれる。天然に存在するTerpinen-4-olは抗菌性をはじめ多くの生物学的活性を有する。ここでは根尖性歯周炎において菌同士の相互作用を解明し、複合Biofilmに対してTerinen-4-olを用いた新規抑制方法を検討する。これらは治療の成功率の向上及び全身への波及を阻止することを目的とする。

研究実績の概要

根尖性歯周炎は歯周病同様細菌感染で惹起される感染症であり、心疾患との関連も報告されている。根尖性歯周炎の原因菌の一つとされるEnterococcus faecalis (E. f )は、根管治療中に高頻度に検出され、菌血症や感染性心内膜炎との関連も示唆されている。起源として二次的に根管内に侵入し他種細菌とバイオフィルムを形成し治療に抵抗性を獲得するとされる。根管内の感染源の除去には機械的、化学的方法が行われてきたが抵抗性を示す症例に対しては、革新的治療法の開発が望まれる。E. fを含む根尖性歯周炎の細菌叢では、E. fと他の細菌が複雑なバイオフィルム構造を形成している可能性が高い。これによりE. f単独に比べ新たな病原性の獲得、若しくは既存の病原因子が増悪されることで炎症が急速に進行する可能性があるとの仮説のもと、E. fと感染根管内での存在が報告されている他の細菌種との相乗的あるいは競合的相互作用、ならびに他種細菌の病原性の変化を検討する必要が生じた。今回の研究ではまず、根尖性歯周炎で検出されるE. f と他種細菌Porphyromonas gingivalis (P. g )、Fusobacterium nucleatum (F.n )、Prevotella intermedia (P. i )などのとの相互作用を解明することとした。
これまで、各種細菌の菌体懸濁液、培養上清で各バイオフィルムを処理し、そのバイオフィルム形成増強効果、剥離効果試験を行った。それぞれの組み合わせ比率、対象菌において増強する場合と変わらない場合が存在し、増強する場合の条件の検討を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

E. fと感染根管内での存在が報告されている他の細菌種との相乗的あるいは競合的相互作用、ならびに他種細菌の病原性の変化を検討する必要が生じた。今回の研究ではまず、根尖性歯周炎で検出されるE. f と他種細菌との相互作用を解明することとした。
現在、各種細菌の菌体懸濁液、培養上清で各バイオフィルムを処理し、そのバイオフィルム形成増強効果、剥離効果試験を行っている。E.f、P.g、P.i、F.nを用いて複合バイオフィルムに対するバイオフィルムの性状の変化を観察を行っているところである。各複合バイオフィルムの作成にあたり菌量の比率を少し変えるだけで複合バイオフィルムの性状に大きな変化があることが示唆され、明確な相互関係の示唆が複雑になってきているためで当初の計画からやや遅れることとなった。

今後の研究の推進方策

大筋の研究については当初の予定通り特定のプロテアーゼインヒビターを用いて増強剥離試験を行い影響のあるプロテアーゼの種類を特定する。また、バイオフィルム表面形態の変化をSEMおよびLive/Dead Baclight染色による共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)にて評価する。
複雑な複合バイオフィルムの性状については特筆すべきものについては追加実験を追加で行っていく予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] In vitro evaluation of the antimicrobial properties of terpinen-4-ol on apical periodontitis-associated bacteria2024

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Harunobu、Haraguchi Akira、Mitarai Hiromi、Yuda Asuka、Wada Hiroko、Shuxin Wang、Ziqing Ran、Weihao Sun、Wada Naohisa
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 30 号: 4 ページ: 306-314

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2023.10.021

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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