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2021 年度 実績報告書

歯周病が骨格筋でのglucose uptakeに与える影響とそのメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J13034
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

渡辺 数基  東京医科歯科大学, 教養部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワード歯周病 / メタボリックシンドローム / 骨格筋
研究実績の概要

歯周病は多くの全身疾患と密接に関わることが明らかとなってきた。中でも歯周病と糖尿病は密接な関係を持つことが知られている。歯周病は糖尿病の病態を悪化させることが明らかとなっているが、運動や姿勢保持のみならず全身の糖代謝調節においても基幹的役割を担っている骨格筋に着目した研究はこれまで乏しかった。申請者は姿勢の維持や持久力を担う遅筋と、瞬発力を担う速筋に着目して実験を行った。また血中のグルコースは臓器に取り込まれたのちエネルギー源として利用されるが、細胞内へのグルコース取り込み量を測定することにより、細胞そのものの糖取り込み能力や糖消費量に関する情報が得られる。申請者はグルコースと同様に細胞内に取り込まれるが、その後解糖系で代謝されない2-deoxy-d-glucose(2DG)を用いることにより、細胞に取り込まれた糖を定量する系を立ち上げた。
歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalis(Pg)の嚥下感染モデルマウスを用いた解析では、代表的な遅筋であるヒラメ筋において組織への2DGの取り込みが有意に阻害されていることが分かった。またマイクロアレイを用いてヒラメ筋における発現変動遺伝子を網羅的に解析したところ、TNFα signaling via NFκBなどの炎症関連遺伝子群が上昇していることが分かった。またマウス筋芽細胞株の培養系においても2DGを用いて細胞内に取り込まれた糖を定量することに成功した(具体的には適したstarvation時間、2DGの濃度等を検討した)。TNFαをマウス筋芽細胞株に添加したところ、細胞内に取り込まれる糖が対照群と比較して有意に低下することが分かった。以上の結果から、歯周病原細菌の感染により骨格筋(特に遅筋)に炎症反応が惹起され、筋組織への糖の取り込みが阻害されることにより骨格筋の代謝異常が惹起されることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The melatonin metabolite N1-acetyl-5-methoxykynuramine facilitates long-term object memory in young and aging mice2021

    • 著者名/発表者名
      Iwashita Hikaru, Matsumoto Yukihisa, Maruyama Yusuke, Watanabe Kazuki, Chiba Atsuhiko, Hattori Atsuhiko
    • 雑誌名

      JOURNAL OF PINEAL RESEARCH

      巻: 70 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1111/jpi.12703

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis impairs glucose uptake in skeletal muscle associated with altering gut microbiota2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K, Katagiri S, Takahashi H, Sasaki N, Maekawa S, Komazaki R, Hatasa M, Kitajima Y, Maruyama Y, Shiba T, Komatsu K, Ohsugi Y, Tanaka K, Matsuzawa A, Hirota T, Tohara H, Eguchi Y, Anzai K, Hattori A, Iwata T
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1096/fj.202001158R

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Antioxidant in Adjunct with Periodontal Therapy in Patients with Type 2 Diabetes: A Systematic Review and Meta-Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Mizutani, Prima Buranasin, Risako Mikami, Kohei Takeda, Daisuke Kido, Kazuki Watanabe, Shu Takemura, Keita Nakagawa, Hiromi Kominato, Natsumi Saito, Atsuhiko Hattori, Takanori Iwata.
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 10 ページ: 1304

    • DOI

      10.3390/antiox10081304

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Associations of homocysteine metabolism with the risk of spinal osteoarthritis progression in postmenopausal women2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano M, Nakamura Y, Urano T, Miyazaki A, Suzuki T, Watanabe K, Takahashi J, Shiraki M
    • 雑誌名

      The Journal of clinical endocrinology and metabolism

      巻: 106 ページ: 3428-3438

    • DOI

      10.1210/clinem/dgab591

    • 査読あり
  • [学会発表] マウスにおけるメラトニン代謝産物 AMK の加齢変化と長期記憶誘導作用のメカニズム の解明2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺数基、丸山雄介、服部淳彦
    • 学会等名
      第45回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
  • [学会発表] 長期記憶を誘導するメラトニン代謝産物AMKはキンギョの脳における 記憶形成関連因子を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      榊原和眞、野田武志、久世拓希、渡辺数基、服部淳彦
    • 学会等名
      第74回日本動物学会関東支部大会

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公開日: 2022-12-28  

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