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歯周病病態におけるリポカリン2の機能と作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K17040
研究種目

若手研究

配分区分基金
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

木戸 理恵  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (60876027)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードLipocalin2 / 好中球様細胞 / 24p3R / 蛋白質アレイ分析 / Porphyromonas gingivalis / IL-8 / 抗菌ペプチド / P.gingivalis / 好中球 / 歯周病
研究開始時の研究の概要

リポカリン2(Lipocalin 2: LCN2)は免疫細胞や上皮細胞から産生される分泌性糖蛋白質であり,歯周病を含む炎症性疾患や糖尿病等でそのレベルが上昇することが知られている。LCN2は歯周組織に対しても,さまざまな生理機能を有するが,これらの作用機構の詳細は明らかではない。
本研究課題では,LCN2の歯周病病態に対する作用機序の解明を行う。またLCN2の歯周組織を構成する細胞への機能を明らかとし,LCN2による歯周病や口腔内感染症の新たなる治療法としての可能性を探る.

研究実績の概要

リポカリン2(Lipocalin 2: LCN2)は免疫細胞や上皮細胞から産生される分泌型蛋白質である。歯周病や糖尿病などの疾患においてその発現レベルが増加することが知られている。そのためLCN2は、歯周組織の生理機能や歯周病病態に対して様々な作用を示すと推測されるが、その詳細は、未だ明らかでない。そこで本研究ではLCN2の歯周組織や歯周病への影響を検討するものである。
2022年度までに、歯周組織の複数細胞についてLCN2受容体である24p3Rの存在についてウェスタンブロット分析で検討を行った結果、ヒト好中球様細胞(分化HL-60: differentiated HL-60; dHL-60)に24p3R受容体のLongおよびShortの明確なバンドを認めた。そこで、リコンビナントLCN2(rLCN2)をdHL-60細胞に作用させてサイトカイン発現への影響を調べる予備実験を行ったが著しい変化は確認されなかった。

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

2022年度にLCN2受容体を有するdHL-60細胞をはじめ複数の歯周組織に関連する細胞へのLCN2の影響を検討する予備的な検討を行ったが、明確な変化が認められなかった。しかしながらLCN2の機能解明は、本研究の主題であるため2023年度は蛋白質アレイなどを用いてLCN2による受容体保持細胞の変化を包括的に検討した。その結果、24p3Rを有するdHL-60細胞においてIL-8が強く発現をしており、そのレベルはrLCN2により減少傾向が認められた。これらのLCN2機能の再検討のため、研究の進捗状況に若干の遅れが生じたが、研究の方向性を決めるために重要な過程であると考えている。

今後の研究の推進方策

LCN2受容体を有するdHL-60細胞について、rLCN2の及ぼす作用を中心にして研究を進める。すなわち蛋白質アレイの結果からrLCN2によるIL-8の遺伝子および蛋白質の発現と産生への影響をPCR法やELISAで検討を行う。また、同受容体を有さない線維芽細胞などへのrLCN2の効果と比較検討する。rLCN2の歯周病病態への影響を調べるため、P.gingivalis由来LPSによるIL-8発現の増加(予備実験で確認済み)に対するrLCN2の作用についてもELISA法にて検討する。またLCN2のsiRNAを用いて、dHL-60細胞培養系のLCN2量が減少した場合のdHL-60細胞のIL-8遺伝子発現に対する影響についても調べ、LCN2による同細胞でのIL-8発現への作用を確認する。さらに、蛋白質アレイの結果からIL-8以外の蛋白についてもLCN2により発現が変化する蛋白を検索する予定である。
2023年度に、LCN2のシグナル経路についても予備実験を行い、rLCN2によりERKのリン酸化が亢進する結果が得られたので、今後、シグナル経路の解明のためにNF-κBの関与についても検討を行う予定である。これらの結果をまとめ歯周病学会への発表や論文投稿を目指す。

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

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [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 実施状況報告書
    • 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
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工合成したbeta-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] 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

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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