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口腔細菌叢で脳をまもる:抗認知症プラズマローゲンを産生する嫌気性菌の同定と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K18349
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 信博  東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)

研究分担者 鷲尾 純平  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (20400260)
仲川 清隆  東北大学, 農学研究科, 教授 (80361145)
研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード口腔マイクロバイオーム / 認知症 / プラズマローゲン
研究開始時の研究の概要

「国民病」となりつつある認知症の原因の一つは「脳神経の酸化傷害とそれに引き続く炎症」であることが明らかにされつつある。これを防ぐ物質としてプラズマローゲン(PL)と呼ばれる一群のリン脂質が知られており、PLは口腔に生息するある種の細菌によって産生されていることが分かってきた。そこで本研究では、PLを効率的に産生する口腔内細菌を分離・同定し、それらの細菌に大量産生させたPLの投与や、それらの細菌を直接口腔内に定着させることで、認知症予防の一助とすることを目指す。

研究実績の概要

「国民病」となりつつある認知症の原因の一つは「脳神経の酸化傷害とそれに引き続く炎症」であることが明らかにされつつある。これを防ぐ物質としてプラズマローゲンと呼ばれる一群のリン脂質が知られており、プラズマローゲンは口腔に生息するある種の細菌によって産生されていることが分かってきた。そこで本研究では、プラズマローゲンを効率的に産生する口腔内細菌を分離・同定し、それらの口腔内細菌によって大量生産されたプラズマローゲンのサプリメントとしての投与や、それらの細菌をプロバイオティクスとして直接口腔内に定着させることで、認知症予防の一助とすることを目指している。初年度は、口腔内細菌に含まれるプラズマローゲンを同定・定量できる測定システムの確立を行った。その結果、高精度液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析法を用いることで、精度よくプラズマローゲンを同定・定量できることが確認された。実際に、口腔マイクロバイオーム(プラーク)を用いることで、口腔マイクロバイオームにプラズマローゲンが存在すること、その含有量には個人差があることが明らかになった。一方、高精度液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析法では、測定試料の調整が煩雑でコストが高くなるため、今後のスクリーニングのためには簡易的なプラズマローゲン測定法が必要であることが分かった。そこで、現在、プラズマローゲン由来物質と特異的に結合する色素を用いた簡易測定法を開発中である。

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

口腔マイクロバイオームからのプラズマローゲンの同定・定量は、高精度液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析計を用いることで成功したが、試料の調整が煩雑でコストが高いため、簡易同定・測定法の開発を行うこととした。このため、当初予定よりもやや遅れている。しかし、本簡易法の開発により、同定・測定コストを抑えつつ、スクリーニングができることにより、当初の予定に追いつくものと思われる。

今後の研究の推進方策

1.プラズマローゲン産生菌の分離と同定:全歯面プラークを採取し、血液寒天平板に播種、嫌気チャンバーにて培養する。コロニーを滅菌生食水に懸濁し1/3量を新たな血液寒天平板に植菌、細菌を保管する。次の1/3量でプラズマローゲン簡易検出法)によるプラズマローゲン産生能スクリーニングを行う。プラズマローゲン産生能を有する場合には残り1/3量からDNAを抽出、16SrRNAシーケンス法で細菌種を決定する。
2.分離細菌の各型プラズマローゲン産生能および代謝系の検討:プラズマローゲン産生菌を、各種環境下(pH、栄養源等)で培養し、高精度液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析法を用いて各型のプラズマローゲン産生を検討する。これらの結果からプラズマローゲン高産生条件を見出し、大量生産への道筋を付ける。同時にプラズマローゲン代謝経路を、遺伝子データベースとの照合や高精度液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析法でのメタボローム解析等で検討する。
3.プレ/プロバイオティクスの検討:プラズマローゲン産生促進物質を探索し、プレバイオティクスとしての可能性を検討する。さらに、プラズマローゲン産生菌のプロバイオティス応用を見据え、既報のアルツハイマー型認知症モデル動物(マウス)を用いて、脳機能改善効果を検討する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 8件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Application of omics technologies in cariology research: A critical review with bibliometric analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Zhang J.S, Huang S, Chen Z, Chu C.-H, Takahashi N, Yu O.Y
    • 雑誌名

      Journal of Dentistry

      巻: 141 ページ: 104801-104801

    • DOI

      10.1016/j.jdent.2023.104801

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrochemical difference between single- and poly-crystalline LaF3 for a compact and low-price fluoride ion sensor2024

    • 著者名/発表者名
      Kanda K, Yamada T, Yanagida Y, Kubota Y, Matsushita N, Mayanagi G, Washio J, Takahashi N
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 36 号: 4

    • DOI

      10.1002/elan.202300318

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluoride ion sensor based on LaF<sub>3</sub> nanocrystals prepared by low-temperature process2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, Kanda K, Yanagida Y, Mayanagi G, Washio, J Takahashi N
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 131 号: 3 ページ: 31-36

    • DOI

      10.2109/jcersj2.22127

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2023-03-01
    • 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] Green Tea-Derived Catechins Suppress the Acid Productions of Streptococcus mutans and Enhance the Efficiency of Fluoride2023

    • 著者名/発表者名
      Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
    • 雑誌名

      Caries Res

      巻: 57(3) 号: 3 ページ: 255-264

    • DOI

      10.1159/000534055

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Chapter 11: Future Perspectives in the Study of Dental Caries.2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N
    • 雑誌名

      Monogr Oral Sci

      巻: 31 ページ: 221-233

    • DOI

      10.1159/000530612

    • ISBN
      9783318071658, 9783318071665
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ detection of endogenous proteolytic activity and the effect of inhibitors on tooth root surface.2023

    • 著者名/発表者名
      Sakurai I, Mayanagi G, Yamada S, Takahashi N.
    • 雑誌名

      Journal of Dentistry.

      巻: 印刷中 ページ: 104471-104471

    • DOI

      10.1016/j.jdent.2023.104471

    • 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] Questionnaire survey on the satisfaction of SimEx dental education system2023

    • 著者名/発表者名
      Hong Guang、Hung Chun-Cheng、Mayanagi Gen、Nishioka Takashi、Sun Lu、Lai Eddie Hsiang-Hua、Lan Ting-Hsun、Sasaki Keiichi、Takahashi Nobuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Dental Sciences

      巻: 18 号: 2 ページ: 840-847

    • DOI

      10.1016/j.jds.2023.01.028

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Li C. Glycolysis-Related Gene Analyses Indicate That DEPDC1 Promotes the Malignant Progression of Oral Squamous Cell Carcinoma via the WNT/β-Catenin Signaling Pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Huang G, Chen S, Washio J, Paka Lubamba G, Takahashi N
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 24(3) 号: 3 ページ: 1992-1992

    • DOI

      10.3390/ijms24031992

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Propofol affected on the glucose metabolism in liver cells2024

    • 著者名/発表者名
      Shiori Sasaki, Jumpei Washio, Haruki Otani, Shan Liu, Satoko Sato, Kentaro Mizuta and Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      The 102nd IADR General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nutritional conditions for cell growth affect anticancer drug sensitivity.2024

    • 著者名/発表者名
      Ayano Igarashi, Jumpei Washio, Satoko Sato, Hiromitsu Morishima, Kensuke Yamauchi, Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      The 102nd IADR General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 緑茶カテキンEGCGの抗菌効果について:齲蝕関連細菌と歯周病関連細菌の比較2023

    • 著者名/発表者名
      樋口真由、安彦友希、鷲尾純平、髙橋信博
    • 学会等名
      第13回口腔保健用機能性食品研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Profiling of microbiota of bottled beverages: storage under different temperatures2023

    • 著者名/発表者名
      A. WAKUI, M. KAWACHI, Y. ABIKO, J. WASHIO, N.TAKAHASHI, T. SATO
    • 学会等名
      The 71st Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of butyrate on morphology and proliferation of OSCC cells2023

    • 著者名/発表者名
      G. HUANG, J.WASHIO, H. OTANI, N. TAKAHASHI
    • 学会等名
      The 71st Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Antimicrobial effect of green tea catechins on periodontal disease-associated bacteria2023

    • 著者名/発表者名
      Mayu Higuchi, Yuki Abiko, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      The 71st Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞増殖の栄養環境は、口腔がん細胞の増殖、糖代謝能、および抗がん剤感受性に影響する2023

    • 著者名/発表者名
      五十嵐彩乃, 鷲尾純平, 森島浩允, 山内健介, 髙橋信博
    • 学会等名
      第68回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌性代謝産物の酪酸が歯肉線維芽細胞の機能に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      大谷 栄毅, 鷲尾 純平, 國富 葵, 佐々木 詩織, 大橋 一正, 山田 聡, 高橋 信博
    • 学会等名
      第66回秋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] 改・口腔マイクロバイオームとわたしたちの健康2023

    • 著者名/発表者名
      鷲尾純平
    • 学会等名
      第81回 東北大学歯学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歯周病関連細菌に由来する酪酸が歯周組織細胞機能に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      大谷 栄毅, 鷲尾 純平, 佐藤 聡子, 佐々木 詩織, 山田 聡, 高橋 信博
    • 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] 静脈麻酔薬プロポフォールが肝細胞の糖代謝活性に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木 詩織, 鷲尾 純平, 大谷 栄毅, 佐藤 聡子, 水田 健太郎, 高橋 信博
    • 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] 口腔Actinomyces属及びSchaalia属の亜硝酸塩産生活性と活性に対する環境要因の影響2023

    • 著者名/発表者名
      大竹 知菜, 鷲尾 純平, 安彦 友希, 五十嵐 薫, 高橋 信博
    • 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] 口腔マイクロバイオームは発がん性物質アセトアルデヒドの分解にも関与する アセトアルデヒド産生能・分解能の簡易スクリーニング法の確立2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 知佳, 互野 亮, 鷲尾 純平, 安彦 友希, 五十嵐 薫, 高橋 信博
    • 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] 歯周病菌由来酪酸の増殖・代謝抑制作用は正常細胞とOSSC細胞で異なる(Inhibitory effects of periodontal pathogen-derived butyrate on proliferation and metabolism differ between normal and OSSC cells)2023

    • 著者名/発表者名
      Huang Guangzhao, Washio Jumpei, Otani Haruki, Sato Satoko, Takahashi Nobuhiro
    • 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] A new perspective on the biochemical and ecological characteristics of fungi. - How do they survive in the anaerobic environment of the oral cavity? -2023

    • 著者名/発表者名
      Haneen Raafat Fathi Mousa, Yuki Abiko, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi
    • 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] 口腔細菌に対する緑茶カテキンの抗菌効果2023

    • 著者名/発表者名
      樋口真由, 安彦友希, 鷲尾純平, 高橋信博
    • 学会等名
      『革新的食学拠点』令和5年度第3回合同ミーティング
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Profiling of the Microbiota on the Surfaces of Non-woven Fabric Masks after Wearing and Smartphone Touchscreens2023

    • 著者名/発表者名
      Anna Wakui, Miho Kawachi, Nanase Takahashi, Takashi Abe, Shingo Maruyama, Nagara Kaku, Misato Miyazawa, Aya Sato, Manami Imai, Hikaru Arai1, Kaori Tanaka, Yuki Abiko, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi, Takuichi Sato
    • 学会等名
      Interface Summer Seminar 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Profiling of the Microbiota in the Remaining Green Tea Drinks in Plastic Bottles2023

    • 著者名/発表者名
      Miho Kawachi, Anna Wakui, Nagara Kaku, Nanase Takahashi, Misato Miyazawa, Takashi Abe, Aya Sato, Manami Imai, Hikaru Arai, Haruna Sato, Yuki Kato, Rika Okabe, Yuka Naruse, Nao Sato, Kaori Tanaka, Mayu Higuchi, Yuki Abiko, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi, Takuichi Sato
    • 学会等名
      Interface Summer Seminar 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト母乳と新生児口腔細菌叢との関連2023

    • 著者名/発表者名
      涌井杏奈,河内美帆,安彦友希,鷲尾純平,高橋信博,佐藤拓一
    • 学会等名
      『革新的食学拠点』令和5年度第2回合同ミーティング
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oral Neisseria and nitrate suppress pH-decrease in the oral microbiome2023

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Washio, Kazuko Ezoe, Satoko Sato, Yuki Abiko and Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      The 101st IADR General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細菌代謝産物「酪酸」がヒトの健康に及ぼす影響 ?口腔内と腸内では異なるそのイメージ-2023

    • 著者名/発表者名
      大谷栄毅, 鷲尾純平, 佐藤聡子, 山田聡, 髙橋信博
    • 学会等名
      『革新的食学拠点』令和5年度第1回合同ミーティング
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑茶カテキンの歯周病関連細菌に対する抗菌作用:アミノ酸代謝活性抑制および菌体凝集作用について2023

    • 著者名/発表者名
      樋口真由,安彦友希,鷲尾純平,高橋信博
    • 学会等名
      第72回日本口腔衛生学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ペットボトル飲料物の保管に関する食品科学的・細菌学的研究2023

    • 著者名/発表者名
      河内美帆,涌井杏奈,賀来ながら,高橋七瀬,宮沢美里,佐藤 彩,阿部峰士,今井真奈美,佐藤遥菜,加藤優希,岡部璃佳,成瀬悠香,佐藤奈緒,鷲尾純平,佐藤拓一
    • 学会等名
      第72回日本口腔衛生学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 搾乳母乳と新生児口腔内細菌叢との連関2023

    • 著者名/発表者名
      涌井杏奈,河内美帆,佐野拓人,坂下玲子,鷲尾純平,高橋信博,佐藤拓一
    • 学会等名
      第72回日本口腔衛生学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ミニシンポジウム5:口腔マイクロバイオームの復元力(レジリエンス)から考える新たな齲蝕予防戦略2023

    • 著者名/発表者名
      高橋信博
    • 学会等名
      第72回日本口腔衛生学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミニシンポジウム5:口腔マイクロバイオームの酸産生抑制代謝産物(硝酸塩・亜硝酸塩代謝)2023

    • 著者名/発表者名
      鷲尾純平
    • 学会等名
      第72回日本口腔衛生学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-07-04   更新日: 2024-12-25  

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