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2016 年度 実施状況報告書

歯周病原細菌によるマスト細胞のIL-31を基軸とした歯肉上皮バリア破綻機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K11824
研究機関東北大学

研究代表者

多田 浩之  東北大学, 歯学研究科, 講師 (70431632)

研究分担者 西岡 貴志  東北大学, 歯学研究科, 助教 (50641875)
松下 健二  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 部長 (90253898)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードInterleukin-31 / Porphyromonas gingivalis / 慢性歯周炎 / マスト細胞
研究実績の概要

Interleukin-31 (IL-31)はTh2細胞やマスト細胞から産生され,上皮細胞から炎症性サイトカインやケモカイン産生を誘導することで炎症を惹起する。慢性歯周炎の歯周組織には肥満細胞が集積するが、歯周炎の病態形成における肥満細胞の役割は十分に明らかにされていない。本研究では慢性歯周炎の主要な病原細菌であるPorphyromonas gingivalisによるヒト肥満細胞からのIL-31誘導機序について検討を行った。野生型マウスの口腔にP. gingivalisを感染させると歯肉のIL-31 mRNA発現が亢進したのに対して、マスト細胞欠損マウスではIL-31発現レベルが減弱した。ヒト肥満細胞にP. gingivalisを感染させると著明な量のIL-31が産生された。IL-31産生誘導は、P. gingivalis由来線毛、リポタンパク質ならびにlipopolysaccharide刺激ではみられなかったのに対して、P. gingivalisが産生するプロテアーゼであるジンジパインを欠損させた菌株の感染では同活性が減弱したことから、P. gingivalisによるマスト細胞からのIL-31産生はジンジパインにより誘導されることが示唆された。P. gingivalis感染による同細胞からのIL-31産生はジンジパイン依存性であり、JNKならびにNF-κB依存的で誘導されることが明らかとなった。以上の実験結果から、P. gingivalis感染によりヒトマスト細胞から著明なIL-31産生が誘導され、慢性歯周炎の病態を増悪させる可能性が示唆された。

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

平成28年度の研究計画に基づき実験を実施した結果、次の研究成果を得た。
マウス口腔におけるP. gingivalis感染実験を実施した結果、同菌の感染により野生型マウスの歯肉のIL-31 mRNA発現が亢進したのに対して、マスト細胞欠損マウスではIL-31発現の亢進はみられなかった。ヒト肥満細胞にP. gingivalisを感染させると著明な量のIL-31が産生された。同細胞のP. gingivalis由来線毛、リポタンパク質ならびにlipopolysaccharide刺激によるIL-31産生はみられなかったのに対して、ジンジパインの一つであるKgp欠損株の感染では同活性が減弱した。また、同細胞をKgp特異的阻害剤で前処理することにより、P. gingivalis感染によるIL-31産生は減弱した。マスト細胞からのIL-31産生はジンジパインにより誘導されることが示唆された。他方、P. gingivalis感染による同細胞からのIL-31産生は、JNKならびにNF-κB依存的であることが明らかとなった。

今後の研究の推進方策

P. gingivalis感染によりマスト細胞から産生されたIL-31の機能について、歯肉上皮細胞における物理的バリアへの影響について、claudin分子を中心に検討を行う。また、P. gingivalis感染による歯肉上皮細胞に発現するIL-31レセプター発現への影響について検討する。
以上の研究手法を駆使することで、今後はより一層研究の推進を図る。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額は、今年度の研究が効率的に推進したことにより発生した未使用額である。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額は、平成29年度請求額と合わせて次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Vitamin D3 analog maxacalcitol (OCT) induces hCAP-18/LL-37 production in human oral epithelial cells2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tada, Takamitsu Shimizu, Isao Nagaoka, Haruhiko Takada
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 37 ページ: 199-205

    • DOI

      doi: 10.2220/biomedres.37.199.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Periodontal bacteria induce the production of MIF-associated neutrophil extracellular traps by human neutrophils2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tada, Takashi Nishioka
    • 学会等名
      The 2017 Japan-NIH Joint Symposium
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2017-02-15 – 2017-02-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Fusobacterium nucleatum induces the production of NETs-associated MIF by human neutrophils2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tada
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
  • [学会発表] 歯周病関連細菌による好中球のneutrophil extracellular traps産生を介した炎症反応の誘導2016

    • 著者名/発表者名
      多田浩之、沼崎研人、西岡貴志、松下健二、高田春比古
    • 学会等名
      第22回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      2016-12-02 – 2016-12-03
  • [学会発表] Fusobacterium nucleatumによるヒト好中球からのneutrophil extracellular traps誘導2016

    • 著者名/発表者名
      沼崎研人、西岡貴志、松下健二、多田浩之
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalsによるヒト肥満細胞のIL-31誘導は歯肉上皮細胞のバリア機能を低下させる2016

    • 著者名/発表者名
      多田浩之、松下健二、高田春比古
    • 学会等名
      第59回春季日本歯周病学会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [図書] エンドトキシン・自然免疫研究19 新たなる基礎と臨床の架け橋2016

    • 著者名/発表者名
      多田浩之、高瀬彩、松下健二、高田春比古
    • 総ページ数
      62
    • 出版者
      医学図書出版株式会社

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公開日: 2018-01-16  

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