カロリー制限研究からの知見を応用した唾液分泌障害に対する新規治療基盤の確立

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05020
• 研究機関: 鶴見大学
• 研究代表者: 斎藤 一郎 鶴見大学, 歯学部, 教授 (60147634)
• 研究分担者: 梁 洪淵 鶴見大学, 歯学部, 講師 (10298268) ; 内田 仁司 鶴見大学, 歯学部, 学内講師 (20736996) ; 美島 健二 昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343) ; 井上 裕子 日本薬科大学, 薬学部, 准教授 (50367306) ; 中山 亮子 鶴見大学, 歯学部, 学部助手 (50749843) ; 松本 直行 鶴見大学, 歯学部, 学内講師 (20386080)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ドライマウス / カロリー制限 / セリン / nodマウス / シェーグレン症候群 / 唾液分泌 / 炎症性サイトカイン / 網羅的解析

研究実績の概要

カロリー制限は、疾患のリスクを低減することで寿命を延長することが報告されている。一方、唾液分泌能の低下に伴う口腔乾燥症は加齢に伴い認められるが、これらの原因は不明であり、このことから初年度より、カロリー制限が唾液分泌能に与える影響について検討している。これまで食餌自由摂取群と35％カロリー制限摂取群に分けて6ヶ月間飼育した結果、唾液分泌量は自由摂取群では加齢に伴い減少する傾向にあったが、カロリー制限群では自由摂取群と比べて有意に高い分泌量が認められカロリー制限時に認められた唾液分泌量は若齢マウス（7週齢）と同程度であったことから、この試料を用いて唾液分泌量に与えた作用機序の解析を進めている。その中でカロリー制限群ではベータヒドロキシ酪酸が有意に高い傾向を認めたことからカロリー制限にはこの因子を介して唾液腺腺房細胞のATP産生の増強が生じ唾液分泌が亢進したものと推察され現在検証を進めている。加齢に伴う唾液分泌障害をin vivoで再現する目的で、唾液腺特異的に細胞死を誘導する遺伝子（ジフテリア毒素）を発現させる実験系を初年度より検討しているが、臓器特異的に当該遺伝子を発現させる系の確立に難渋しており、現在はプロモーターを変更することで再検討を実施している。
現在までに明らかになったことは、カロリー制限による加齢に伴う唾液分泌能低下の改善効果はSirt1の発現による抗酸化作用、NFkBの転写抑制による炎症性サイトカインの発現抑制によるものの他、アミノ酸代謝や免疫応答に関わる複数の因子が関わっている可能性が示唆され、加えてベータヒドロキシ酪酸の関与が明らかになったことから次年度に検討を進める予定である。

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

カロリー制限時の唾液分泌亢進の機序としてベータヒドロキシ酪酸によるATP産生の関与が認められたことは収穫の一つであるが、唾液腺の機能を評価するマウスの実験系に関しては臓器特異的な発現が検出されずジフテリア毒素の唾液腺に対する効果は検出出来なかった。このことから臓器特異性を得るためにMUC-1プロモーターによる検討を進めており導入遺伝子が挿入されたF0マウスの作出を現在進めている。このように計画通りに進まない事態を回避するためには予備的検討を実施し良好な結果が得られている実験系を優先し本研究課題を遂行したい。

今後の研究の推進方策

前年度と今年度で明らかになったセリンの唾液分泌作用は唾液腺に直接作用するのではなく、これまでの解析から視床下部に連動する唾液核に影響を及ぼす可能性があり、この作用機序について検討を進め明らかにしていきたい。カロリー制限時における唾液分泌はこのセリンが主たる効果なのか今年度明らかになったベータヒドロキシ酪酸による作用なのかを最終年度に明らかにしていきたい。加えて、parotid secretory protein (PSP)プロモーター下流にGancicrovir (GSV)により唾液腺特異的に細胞死を誘導するHSV-TK を組み込んだコンストラクトを構築したマウスでは臓器特異的な発現が認められなかったことからプロモーターをMUC-1変更し持続的にジフテリア毒素を投与することで唾液腺の障害が誘導できる実験系を確立する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of performance of the 2016 ACR-EULAR classification criteria for primary Sjogren’s syndrome with other sets of criteria in Japanese patients. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi H., Hagiwara S., Asashima H., Takahashi H., Harota T., Noma H., Umehara H., Kawakami A., Nakamura H., Sano H., Tsubota K., Ozawa Y., Takamura E., Saito I., Inoue H., Nakamura S., Moriyama M., Takeuchi T., Tanaka Y., Hirata S., Mimori T., Matsumoto I., Sumida T.
  • 雑誌名: Ann. Rheum. Dis. 巻: 3 ページ: 2016-210758
  • DOI: 10.1136/annrheumdis-2016-210758
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Resveratrol improves salivary dysfunction in a non-obese diabetic (NOD) mouse model of Sjogren’s syndrome. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue H., Kishimoto A., Ushikoshi-Nakayama R., Hasaka A., Takahashi A., Ryo K., Muramatsu T., Ide F., Mishima K., Saito I.
  • 雑誌名: J.Clin. Biochem. Nutr. 巻: 59(2) ページ: 107-112
  • DOI: 10.1159/000446000.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sex-Based Differences in Smgc Expression in the Submandibular Gland of C57BL/6 Mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kusakabe Y., Shindo Y., Kawai T., Takahashi Y., Koori M., Inoue H., Saito I.
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: 83(6) ページ: 287-294
  • DOI: 10.1159/000446000.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anticentromere antibody-positive primary Sjogren’s syndrome: Epitope analysis of a subset of anticentromere antibody-positive patients. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka N., Muro Y., Suzuki Y., Nishiyama S., Takada K., Sekiguchi M., Hashimoto N., Ohmura K., Shimoyama K., Saito I., Kawano M., Akiyama M.
  • 雑誌名: Mod. Rheumatoid 巻: 5 ページ: 22-43
  • DOI: 10.1080/14397595. 2016.1176327.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ミトコンドリアのエストロゲンを介した唾液分泌制御の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山 亮子、井上 裕子、金子 三恵、梁 洪淵、斎藤 一郎
  • 学会等名: 第16回 日本抗加齢医学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-06-10 – 2016-06-12
• [図書] ドクターが教える あなたのカラダとサプリメント (2016)
  • 著者名/発表者名: 梁 洪淵、斎藤 一郎
  • 総ページ数: 179（38-45）
  • 出版者: メディカルレビュー社