ヒト口腔上皮細胞の口腔粘膜免疫調節機構と歯周病

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671894
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 菅原 俊二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (10241639)
• 研究分担者: 根本 英二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (40292221) ; 高田 春比古 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30135743)
• キーワード: 口腔上皮細胞 / 粘膜免疫 / サイトカイン / 線維芽細胞 / 唾液 / 自然免疫 / 好中球プロテアーゼ / プロテアーゼ活性化受容体

研究概要

本年度の研究では、まず昨年に引き続き、ヒト口腔上皮細胞の活性化機構について検討し、次のような実績を得た。好中球セリンプロテアーゼの一つproteinase 3(PR3)が口腔上皮細胞活性化にかかわることは昨年報告したが、その活性化機構を詳細に検討した結果、プロテアーゼで活性化するGタンパク共役受容体ファミリーのうちprotease-activated receptor-2(PAR-2)を介して活性化することを初めて明らかにした。また、口腔上皮細胞は各種菌体成分認識にかかわるToll-like receptors(TLRs)/MD-2/MyD88系分子群を発現しているにもかかわらず菌体成分に不応答性であるが、インターフェロンγに晒されることによりTLRs/MD-2/MyD88系分子群の発現亢進に伴い応答能を獲得することを明らかにした。
各種菌体成分パターン認識受容体CD14を発現している歯肉線維芽細胞にも菌体成分応答能にかんして同様の機構があることを明らかにした。また、歯根膜線維芽細胞は歯肉線維芽細胞に比べCD14の発現が低いがTLR2を強く発現し、歯肉線維芽細胞は主にグラム陰性菌の成分に、歯根膜線維芽細胞はグラム陽性菌の成分に応答能を有することも明らかにした。さらに、主要な歯周病原菌Porphyromonas gingivalisが産生するシステインプロテアーゼ(ジンジパイン)は歯肉線維芽細胞の発現するCD14を特異的に分解し,CD14依存性免疫応答を減弱させることにより、同菌の宿主自然免疫機構を回避する可能性を提示した。
CD14は唾液中にも存在し、唾液CD14は主として耳下腺に由来することも明らかとなった。耳下腺唾液CD14は血清に存在する量に匹敵し、腸管上皮細胞の内毒素性リポ多糖による活性化に関与する。
以上の実績は、唾液、口腔上皮細胞や歯周組織の線維芽細胞は口腔常在菌に対して健全な口腔環境を維持していく上で重要な自然免疫調節機構を担っている可能性を強く提示すると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Tamai, R.: "Human gingival CD14^+ fibroblasts primed with gamma interferon increase production of interleukin-8 in response to lipopolysaccharide through up-regulation of membrane CD14 and MyD88 mRNA expression"Infect.Immun.. 70・3. 1272-1278 (2002)
• [文献書誌] Tada, H.: "Proteolysis of CD14 on human gingival fibroblasts by arginine-specific cysteine proteinases from Porphyromonas gingivalis leading to down-regulation of lipopolysaccharide-induced interleukin-8 production"Infect.Immun.. 70・6. 3304-3307 (2002)
• [文献書誌] Tada, H.: "Saccharomyces cerevisiae-and Candida albicans-derived mannan induced production of tumor necrosis factor alpha by human monocytes in a CD14-and Toll-like receptor 4-dependent manner"Microbiol.Immunol.. 46・7. 503-512 (2002)
• [文献書誌] Uehara, A.: "Priming of human oral epithelial cells by interferon-γ to secrete cytokines in response to lipopolysaccharides, lipoteichoic acids and peptidoglycans"J.Med.Microbiol.. 51・8. 626-634 (2002)
• [文献書誌] Uehara, A.: "Activation of human oral epithelial cells by neutrophil proteinase 3 through protease-activated receptor-2"J.Immunol.. 169.8. 4594-4603 (2002)
• [文献書誌] Sugawara, S.: "Innate immune responses in oral mucosa"J.Endotoxin Res.. 8・6. 465-468 (2002)
• [文献書誌] Hatakeyama, J.: "Contrasting responses of human gingival and periodontal ligament fibroblasts to bacterial cell-surface components through CD14/Toll-like receptor system"Oral Microbiol.Immunol.. 18・1. 14-23 (2003)
• [文献書誌] Uehara, A.: "Constitutive expression of a bacterial pattern recognition receptor, CD14, in human salivary glands and secretion as a soluble form in saliva"Clin.Diagn.Lab.Immunol.. 10・2(印刷中). (2003)
• [文献書誌] Tamai, R.: "Synergistic effect of lipopolysaccharide and interferon-γ to induce interleukin-8 production in human monocytic THP-1 cells through up-regulation of CD14, Toll-like receptor 4, MD-2 and MyD88 expression"J. Endotoxin Res.. 9(印刷中). (2003)