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MPN武装細菌による口腔マイクロバイオームの再構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K18357
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
研究機関新潟大学

研究代表者

多部田 康一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (20401763)

研究分担者 江島 広貴  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00724543)
野中 由香莉  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (40710520)
高橋 直紀  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (80722842)
中島 麻由佳  新潟大学, 医歯学系, 助教 (90804542)
研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2025-03-31
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)
2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードマイクロバイオーム再構築 / 口腔細菌移植 / Metal-Phenolic Network / 歯周病 / バイオマテリアル
研究開始時の研究の概要

歯周病病因論としてDysbiosis(病原性の高いマイクロバイオーム)が認知され,口腔細菌と宿主との均衡が保たれたSymbiosisの確立と維持が治療のゴールなるべきである。
本研究ではDysbiosis除去と同時に個人の健康部位由来Symbiosis構成細菌群を病変部へ移植するという臨床構想のもと,Metal-Phenolic Network(MPN)技術を用いた細菌操作による作為的Symbioticマイクロバイオームの再構築に挑戦する。MPN保護膜により耐性を獲得したSymbiosis構成細菌群が強いストレス環境においても定着・増殖することで,細菌叢への永続的で決定的な質的変化を導入する。

研究実績の概要

近年の歯周病病因論としてDysbiosis(病原性の高いマイクロバイオーム)が認知され,口腔細菌と宿主との均衡が保たれたマイクロバイオーム(Symbiosis)の確立と維持が治療のゴールなるべきである。しかし,現治療体系の進歩は得られていない。
本研究では積極的Symbioticマイクロバイオーム再構築を目的として,抗微生物薬剤によるDysbiosis除去と同時に患者個人の健康部位由来のSymbiosis細菌群を移植し,菌叢の即時リプレースを行う臨床構想のもと,金属ポリフェノール錯体(Metal-Phenolic Network: MPN)を用いた菌体操作によるMPN武装細菌の作成と性能評価を試みる。
本年度は,モデル口腔細菌を用いてMPN操作技術の確立を行った。ポリフェノール(タンニン酸)と鉄イオンの即時反応によりモデル細菌表面が均一にMPNコーティングされることを電子顕微鏡(SEM・TEM)及び共焦点レーザー顕微鏡にて確認した。MPNコーティングされた細菌(MPN-cell)を各種抗菌剤にて処理したところ,コーティングを行なっていない細菌と比較してMPN-cellが有意に高い生存率を有することが明らかとなり、薬剤耐性能を獲得させることができた。

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

モデル口腔細菌を用いてMPN武装細菌の作成技術が確立された。また期待通りにMPN武装細菌が薬剤耐性能を獲得することが確認された。

今後の研究の推進方策

MPN操作技術を口腔細菌叢構成細菌群へ応用可能であるか確認を行うとともに、in vivoにおける動態解析を行う。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Anti-bacterial/biofilm activities of Choline Geranate-Ionic Liquid as a novel topical periodontal agent.2023

    • 著者名/発表者名
      閻春陽、中島麻由佳、柳川万由子、多部田康一
    • 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] Engineering Symbiotic Oral Microbiota Through the Nanocoating of Metal-Phenolic Networks.2023

    • 著者名/発表者名
      Mayuka Nakajima, Chunyang Yan, Mayuko Yanagawa, Koichi Tabeta
    • 学会等名
      102nd General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anti-bacterial/biofilm Activities of Choline Geranate-Ionic Liquid for Periodontal Therapy.2023

    • 著者名/発表者名
      Chunyang Yan, Mayuka Nakajima, Mayuko Yanagawa, Koichi Tabeta
    • 学会等名
      102nd General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2023-07-04   更新日: 2024-12-25  

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