菌体表層の両親媒性物質と歯周病-歯周組織のCD14分子の役割に関する研究-

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10470378
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高田 春比古 東北大学, 歯学部, 教授 (30135743)
• 研究分担者: 根本 英二 東北大学, 歯学部, 助手 (40292221) ; 菅原 俊二 東北大学, 歯学部, 助手 (10241639)
• キーワード: LPS / リポタイコ酸 / CD14 / 歯肉線維芽細胞 / IL-8 / Prevotella intermedia / 歯髄細胞 / 歯周病

研究概要

細菌細胞壁表層には様々な生物学的活性を発揮する成分が局在している。特に、グラク陰性菌外膜の内毒素性リポ多糖(LPS)やグラム陽性菌表層のリポタイコ酸(LTA)は、多彩な活性が知られた両親媒性物質である。両物質はマクロファージ等の細胞膜上に発現するCD14(膜CD14、mCD14)を介して細胞を活性化するといわれている。申請者らは歯周組織におけるCD14分子の動態を検討し、CD14分子が様々な菌体成分、特に歯周病関連細菌のそれらに対する宿主の応答に果す役割を明かにしようとした。今年度、申請者らは 1.ヒト歯肉線維芽細胞にはmCD14を高発現する細胞と低発現の細胞が存在する。2.mCD14高発現歯肉線維芽細胞では、腸内細菌科のLPSや合成リピドA刺激に応じて、インターロイキン(IL)-8を産生する。3.同反応はmCD14を介している。4.口腔レンサ球菌StreptococcussanguisのLTAがLPSの歯肉線維芽細胞よりのIL-8誘導活性をほぼ完全に阻害する。等の知見を得た。なお、5.LTAの活性は菌種によって異なり、Bacillus subtilisのLTAはmCD14を介して、歯肉線維芽細胞を活性化した。さらに6.Enterococcus hiraeのLTAはヒト単球系細胞THP-1細胞をCD14非依存的に活性化した。一方、7.歯周病関連細菌Prevotella intermediaのLPS画分は、mCD14を欠くヒト歯髄細胞をsoluble CD14依存的に活性化するが、この活性化には転写因子AP-1が係わっていた。他方、8.同LPS画分のヒト歯肉線維芽細胞に対するIL-8産生誘導活性には転写因子NF-κBが係わっていることを証明した(以上の成績については研究発表欄の論文参照)。
来年度には、細胞壁ペプチドグリカンや報告者らがp.intermediaから調製した活性糖蛋白画分PGPなども研究対象に加えて、CD14を巡る菌体成分応答と歯周病の係わりを更に探究したいと考えている。

研究成果

• [文献書誌] Sugawara,S.,E.Nemoto,H.Takada,et al.: "Heterogenous expression and release of CD14 by human gingival fibroblasts: characterization and CD14-mediated interleukin-8 secretion in response to lipopolysaccharide." Infection and Immunity. 66・7. 3043-3049 (1998)
• [文献書誌] Sakuta,T.,H.Takada,et al.: "Dual regulatory effects of interferon-α,-β,and -γ on interleukin-8 gene expression by human gingival fibroblasts in culture upon stimulation with lipopolysaccharide from Prevotella intermedia,interleukin-1α,or tumor necrosis factor-α." Journal of Dental Research. 77・8. 1597-1605 (1998)
• [文献書誌] Arakaki,R.,S.Sugawara,H.Takada,et al.: "A lipoteichoic fraction of Enterococcus hirae activates cultured human monocytic cells via a CD14- independent pathway to promote cytokine production,and the activity is inhibited by serum components." FEMS Immunology and Medical Microbiology. 22・4. 283-291 (1998)
• [文献書誌] Matsushita,K.,H.Takada,et al.: "Inflammatory cytokine production and specific antibody responses to lipopolysaccharide from endodontopathic black-pigmented bacteria in patients with multilesional periapical periodontitis." Journal of Endodontics. 25(印刷中). (1999)
• [文献書誌] Matsushita,K.,H.Takada,et al.: "Lipopolysaccharide enhances the production of vascular endothelial growth factor by human pulp cells in culture." Infection and Immunity. 67・4(印刷中). (1999)
• [文献書誌] Sugawara,S.,H.Takada,et al.: "Lipoteichoic acid acts as an antagonist and an agonist of lipopolysaccharide on human gingival fibroblasts and monocytes in a CD14-dependent manner." Infection and Immunity. 66・4(印刷中). (1999)