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2021 年度 実績報告書

骨格筋における代謝異常・サルコペニア肥満と歯周炎の関わり-健康長寿を目指して-

研究課題

研究課題/領域番号 20H03863
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

片桐 さやか  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 准教授(キャリアアップ) (60510352)

研究分担者 鈴木 敏彦  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (10292848)
高橋 宏和  佐賀大学, 医学部, 特任教授 (20607783)
廣田 朝光  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (50435674)
服部 淳彦  東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (70183910)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード歯周病 / 糖尿病 / 骨格筋 / 代謝異常
研究実績の概要

歯周病は糖尿病と相互に関係することが知られているが、近年数多くの報告において歯周病は様々な全身疾患(糖尿病、肥満等)の増悪因子となることが示唆されている。申請者らは歯周病原細菌として知られるP.gingivalis を超音波破砕し静脈内投与することによる、菌血症を模した臨床的なモデルでは、腸内細菌叢が変化し肝臓の脂肪化が亢進し、インスリン抵抗性が惹起されることを報告した。しかし一方で糖代謝において質・量ともに重要な骨格筋に関連した報告はこれまで乏しかった。そこで申請者は高脂肪食を投与したP.gingivalisの嚥下感染モデルマウスを用いて歯周病原細菌感染が骨格筋に与える影響を調査することとした。
骨格筋は速筋と遅筋に大別されるが、筋組織のOil red O染色を行ったところ、嚥下感染モデルマウスではヒラメ筋において脂肪化が亢進していることが分かった。またウエスタンブロッティング法にてインスリンシグナルの指標となるAktのリン酸化を評価したところ、ヒラメ筋ではP.gingivalis投与群においてリン酸化の阻害が認められ、インスリンシグナルが低下していることが分かった。また次世代シークエンサーを用いて腸内細菌叢の細菌種の同定、細菌種間の相関関係を解析した結果、P. gingivalisの投与はTricibacter 属を減少させ、細菌叢を変化させていることが分かった。また細菌同士の相関関係を示したネットワーク構造も、ひとつのネットワークに関わる細菌種が減少していることが分かった。以上の結果から、歯周病原細菌の感染により腸内細菌叢が変化し、骨格筋の脂肪化をはじめとした代謝異常が起きている可能性が示唆された。
また、P. gingivalisの投与により、骨格筋には炎症が誘発されたが、マウス筋芽細胞を用いて、炎症状態では糖取り込みが減少することを示した。

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

P. gingivalis投与による、骨格筋の脂肪化および代謝異常を示した。また、筋芽細胞を用いて、炎症状態では糖取り込みが低下することを明らかにした。

今後の研究の推進方策

P. gingivalisの投与により、骨格筋の脂肪化や代謝異常を示したが、運動機能や行動にどのように影響があるかを明らかにする。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Endothelial Cells Induced Progenitors Into Brown Fat to Reduce Atherosclerosis2022

    • 著者名/発表者名
      Park K, Li Q, Lynes MD, Yokomizo H, Maddaloni E, Shinjo T, St-Louis R, Li Q, Katagiri S, Fu J, Clermont A, Park H, Wu IH, Yu MG, Shah H, Tseng YH, King GL
    • 雑誌名

      Circulation Research

      巻: 131 ページ: 168~183

    • DOI

      10.1161/CIRCRESAHA.121.319582

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High‐frequency pulsed diode laser irradiation inhibits bone resorption in mice with ligature‐induced periodontitis2022

    • 著者名/発表者名
      Ohsugi Y, Hatasa M, Katagiri S, Hirota T, Shimohira T, Shiba T, Komatsu K, Tsuchiya Y, Fukuba S, Lin P, Toyoshima K, Maekawa S, Niimi H, Iwata T, Aoki A
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Periodontology

      巻: 49 ページ: 1275~1288

    • DOI

      10.1111/jcpe.13695

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Xanthan gum-based fluid thickener decreases postprandial blood glucose associated with increase of Glp1 and Glp1r expression in ileum and alteration of gut microbiome2022

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa Y, Katagiri S, Nakagawa K, Hirota T, Yoshimi K, Uchida A, Hatasa M, Komatsu K, Shiba T, Ohsugi Y, Uesaka N, Iwata T, Tohara H
    • 雑誌名

      Journal of Functional Foods

      巻: 99 ページ: 105321~105321

    • DOI

      10.1016/j.jff.2022.105321

  • [学会発表] 歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis は腸内細菌叢を変化させ骨格筋における糖取り込みを 阻害する2022

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか
    • 学会等名
      第77 回日本体力医学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔内細菌叢破綻の糖・脂質代謝への影響2022

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか
    • 学会等名
      第64 回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔内細菌叢破綻の全身の影響2022

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか
    • 学会等名
      第406回松本歯科大学大学院セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔と全身との関わり-歯科医師として健康寿命に寄与出来ること-.2022

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか
    • 学会等名
      第65 回春季日本歯周病学 会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔内細菌叢破綻による糖・脂質代謝への影響.2022

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか
    • 学会等名
      第76 回日本口腔科学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalis impairs glucose uptake in skeletal muscle associated with altering gut microbiota2022

    • 著者名/発表者名
      Katagiri S
    • 学会等名
      UCh ‐ TMDU Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalis administration induces obesity, modifies gene expression in the liver and brown adipose tissue in pregnant mice, and causes underweight in fetuses2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida S, Hatasa M, Ohsugi Y, Tsuchiya Y, Liu A, Niimi H, Morita K, Shimohira T, Sasaki N, Maekawa S, Shiba T, Hirota T, Noritake K, Nitta H, Katagiri S, Iwata T
    • 学会等名
      Europerio 10
    • 国際学会
  • [学会発表] モデルマウスを用いた近赤外線光線療法の薬剤関連性顎骨壊死への応用と分子 機序の解明2022

    • 著者名/発表者名
      下平剛,大杉勇人,芝多佳彦,駒津匡二,土谷洋輔,新見ひろみ,Lin Peiya、豊嶋啓汰,畑佐将宏,片桐 さやか,岩田隆紀,青木章
    • 学会等名
      第34 回日本レーザー歯学会総会・学術大会
  • [学会発表] 近赤外線光 線療法の薬剤関連性顎骨壊死への応用と分子機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      下平 剛, 大杉勇人, 片桐さやか, 芝多佳彦, 駒津匡二, 劉 安豪, 林 培雅, 豊嶋啓汰, 青木 章
    • 学会等名
      第64 回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] 古代人の歯石DNA を用いた江戸時代と現代の 網羅的口腔内細菌叢解析2022

    • 著者名/発表者名
      須藤毅顕, 芝多佳彦, 駒津匡二, 澤藤りかい, 佐宗亜衣子, 植田信太郎, 渡辺孝康, 根本昂, 加納千博, 長井貴 彦, 大杉勇人, 片桐さやか, 竹内康雄, 小林宏明, 岩田隆紀
    • 学会等名
      第76 回日本人類学会
  • [学会発表] 結紮誘導歯周炎モデルマウスにおける半導体レーザー照射による歯周 炎抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      大杉勇人,畑佐将宏,片桐さやか,廣田朝光,下平剛,芝多佳彦, 駒津匡二, 土谷洋輔,  福場駿介,前川祥 吾,新見ひろみ,岩田隆紀,青木章
    • 学会等名
      第65 回春季日本歯周病学会学術大会

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公開日: 2023-12-25  

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