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咬合不調和に対する心臓のストレス応答におけるEpac1の重要性

研究課題

研究課題/領域番号 23K09493
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

吹田 憲治  鶴見大学, 歯学部, 助教 (90569542)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード心機能障害 / 咬合不調和 / cAMP / Epac / 心疾患
研究開始時の研究の概要

口腔疾患は世界的に最も罹患率が高く、若年期から誰にでも発症し得る疾患である。しかしながら口腔疾患は世界の主要な死亡原因である心疾患の危険因子となる可能性が指摘されており、その詳細の解明は医療における重要な課題の一つと考えられる。本研究では、口腔疾患の1つである咬合不調和に対する心臓のストレス応答におけるEpac1(Exchange protein directly activated by cAMP 1)の役割を分子機構レベルで明らかにしていく。将来的には、「歯科診療による口腔疾患の早期発見や治療が心疾患の予防法として有効である」というコンセプトを確立することが目標である。

研究実績の概要

近年、咬合不調和が全身の健康に及ぼす影響についての研究報告が増加している。咬合不調和は持続的な口腔顔面痛を引き起こす要因であり(J Oral Rehabil, 49, 2022)、また、健常な若年成人においても咬合不調和が心理的ストレスとして生活の質を低下させる可能性が臨床で指摘されている(Eur J Orthod , 33, 2011)。動物実験においても、咬合不調和が交感神経系亢進やストレスホルモン分泌を誘発すること、骨粗しょう症やうつ病などの誘因となること等が示されている(J Dent Res, 80, 2001; Sci Rep, 8, 2018; Brain Sci, 12, 2022)。これらは咬合不調和が慢性的ストレスを介して全身に影響を与える可能性を強く示唆するが、その全体像や各臓器での作用メカニズムは依然として不明な点が多い。本研究では、咬合不調和に対する心臓のストレス応答における、βアドレナリンシグナルの因子Epac1(Exchange protein directly activated by cAMP 1)の役割を分子機構レベルで明らかにしていく。
野生型マウスならびにEpac1KOマウスそれぞれに咬合挙上(bite opening: BO)処理を行って咬合不調和を誘導し、BO処理2日後の急性期おける心機能を心エコー検査で測定した。BO処理前と比較したBO処理2日後の心機能の変化率において、Epac1KOマウスは野生型よりも有意に低値を示した。また、BO処理2日後の野生型、Epac1KOマウスそれぞれについて、イソプロテレノール(isoproterenol: ISO)静脈投与に対する心機能の応答性を解析した。その結果、Epac1KOマウスの心機能のISO応答性は、野生型マウスよりも有意に低いことが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでに我々は、BO処理マウスを用いた簡便な咬合不調和モデルを構築した。続いて当該モデルを用い、2週間の持続的BO処理が交感神経系の慢性的亢進を介して心臓組織のリモデリングならびに心機能障害をもたらすことを明らかにした。一方、BO処理後の急性期における心機能の変化、およびEpac1の役割は不明である。今年度はBO処理2日後における心機能の応答性を野生型マウスとEpac1KOマウスで比較検討した。カテコラミン刺激に対するEpac1KOマウス心機能の応答性が野生型と比較して有意に減弱していることを示し、咬合不調和に対する心臓のストレス応答におけるEpac1の重要性を示唆する結果を得た。

今後の研究の推進方策

BO処理に対する心機能応答におけるEpac1の役割を、細胞内タンパク質の動態を解析することで明らかにしていく。BO処理2日後の野生型、Epac1KOマウスの心室から抽出したタンパク質標本を用い、BO処理に対する細胞内分子の応答性をウェスタンブロッティングにより解析する。カルシウムハンドリングタンパク質、酸化ストレス関連タンパク質、炎症ストレス関連タンパク質、および細胞死関連タンパク質を解析対象とする予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Oral angiotensin-converting enzyme inhibitor captopril protects the heart from Porphyromonas gingivalis LPS-induced cardiac dysfunction in mice2023

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

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 11 ページ: 0292624-0292624

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0292624

    • 関連する報告書
      2023 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 the angiotensin-converting enzyme inhibitor captopril on occlusal-disharmony-induced cardiac dysfunction in mice2023

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

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 199127-199127

    • DOI

      10.1038/s41598-023-43099-6

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 咬合不調和は心筋カルシウムシグナルの異常を介して心機能障害を引き起こす ~抗ヘルペス薬ビダラビンを用いたアデニル酸シクラーゼ阻害の有効性~2024

    • 著者名/発表者名
      吹田憲治、早川佳男、大貫芳樹、奥村 敏
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Epac1による心筋収縮性およびミオシン軽鎖2リン酸化の制御機構2024

    • 著者名/発表者名
      大貫芳樹、吹田憲治、奥村 敏
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [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、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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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タ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 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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