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2020 年度 実施状況報告書

新視点で探る口腔バイオフィルム細菌叢の存在意義~硝酸還元活性と全身・口腔健康~

研究課題

研究課題/領域番号 20K10241
研究機関東北大学

研究代表者

鷲尾 純平  東北大学, 歯学研究科, 講師 (20400260)

研究分担者 佐藤 拓一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (10303132)
高橋 信博  東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)
互野 亮  東北大学, 大学病院, 助教 (80845876)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード口腔細菌による硝酸代謝
研究実績の概要

口腔バイオフィルムは、これまでう蝕、歯周病、誤嚥性肺炎等の様々な病原因子としての“負”の作用がクローズアップされてきた。一方、構成細菌の持する硝酸還元活性により産生される亜硝酸塩は、血液循環の改善や、一部の口腔細菌の増殖を抑制することが近年示され、我々の健康維持に寄与しうるという“正”の作用を持つ可能性に注目が集まっている。そこで私たちはこれまで、口腔バイオフィルム中の硝酸還元活性を持つ菌について網羅的探索を行い、口腔内における亜硝酸産生を担う細菌種として、Actinomyces, Shaalia, Veillonella, Neisseria, Rothia属がその大半を占めることを明らかにしてきた。
本年度は、これらの菌による亜硝酸産生能が、口腔内で想定される様々な環境条件により調節されうるのか、すなわち、どのような条件下で最も効率的にその産生を起こしうるのかについて検討した。本年度はまず、Veillonella, Actinomyces, Neisseria属のいくつかの菌種を用いて、酸素濃度、pH、亜硝酸濃度、糖濃度、乳酸濃度等、種々の環境因子を変動させた際の硝酸還元活性の変化を測定した。その結果、いずれの菌においても、環境条件により、その産生能を大きく変動させることが明らかとなり、特にVeillonella属では、増殖環境中の硝酸塩濃度や、代謝環境中の乳酸の存在が、その産生能を上昇させることが示唆された。また、他の菌においては、また異なる傾向が得られており、菌種によりその変化が異なることが示唆された。次年度も引き続きこの点について明らかにするとともに、研究を進捗させる予定である。

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

コロナ禍ではあったため、一時的に研究活動に遅れが出たが、影響が小さい時期にリカバリーできたことにより、今のところおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

初年度に行ってきた、個々の細菌を用いた”代謝活性と環境要因によるその影響”について、さらに実験及び分析を進めていく予定としている。そのうえで、実際のプラークにおいても、同等の環境を付加した際に同様の変化が得られるのかについても明らかにしたいと考えている。
また代謝に変化が見られたものについては、その仕組みの詳細について基礎科学的に明らかにする作業にも着手したいと考えている。
また、得られた成果を、学会やシンポジウムなどで発表し、参加者とのディスカッションを通じ、更に研究内容をブラッシュアップしていきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

実験は順調に推移しているが、当初予定していた学会発表などがオンラインで開催されるなどしたため、当初の予定よりも使用額が少なくなったと思われる。一方、物流の関係などで各種消耗品などの値上がりも続いているため、未使用額は来年度以降の消耗品の購入や、今後の学会出張などの際に使用する予定としている。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Bacterial concentration and composition in liquid baby formula and a baby drink consumed with an artificial nipple2021

    • 著者名/発表者名
      Wakui Anna、Sano Hiroto、Kawachi Miho、Aida Ayaka、Takenaka Yuta、Yonezawa Akane、Nakahata Nana、Moriyama Sachie、Nishikata Mayumi、Washio Jumpei、Abiko Yuki、Mayanagi Gen、Yamaki Keiko、Sakashita Reiko、Tanaka Kaori、Takahashi Nobuhiro、Sato Takuichi
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.03.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nitrite Production from Nitrate and Its Link with Lactate Metabolism in Oral Veillonella spp.2020

    • 著者名/発表者名
      Wicaksono Dimas Prasetianto、Washio Jumpei、Abiko Yuki、Domon Hitomi、Takahashi Nobuhiro
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 86 ページ: e01255-20

    • DOI

      10.1128/AEM.01255-20

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrite-producing oral microbiome in adults and children2020

    • 著者名/発表者名
      Sato-Suzuki Yuria、Washio Jumpei、Wicaksono Dimas Prasetianto、Sato Takuichi、Fukumoto Satoshi、Takahashi Nobuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 16652

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73479-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 口腔と全身の健康に関わる口腔バイオフィルムの代謝機能2021

    • 著者名/発表者名
      髙橋信博、鷲尾純平
    • 学会等名
      日本細菌学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 飲みかけのペットボトル飲料物(お茶、スポーツ飲料、コーラ、オレンジジュース)および飲み口から検出された細菌の量・構成の解析(第 3 報)2021

    • 著者名/発表者名
      河内美帆,丸山伸吾,枡田菜々子,涌井杏奈,佐野拓人,鷲尾純平,安彦友希,石黒和子,真柳 弦,高橋信博,佐藤拓一
    • 学会等名
      第10回口腔保健用機能性食品研究会
  • [学会発表] 「口腔マイクロバイオームの細菌叢・代謝解析を基盤とした「食からのヘルスプロモーション」」2020

    • 著者名/発表者名
      鷲尾純平、互野亮、真柳弦、安彦友希、江副和子、Dimas Prasetianto Wicaksono、韓思理、大竹知菜、柳田保子、髙橋信博
    • 学会等名
      『食学拠点の形成』キックオフシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Periodontitis-associated bacterial culture supernatants inhibit the glucose metabolic activity of host cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Otani H, Washio J, Yamada S and Takahashi N
    • 学会等名
      International Joint Symposium 2020 ( The 15th International Workshop on Biomaterials in Interface Science / The 11th Symposium on Innovative Dental-Engineering Alliance (IDEA))
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Involvement of oral bacterial metabolism in oral health and diseases- Importance of analyzing bacterial metabolic activity,2020

    • 著者名/発表者名
      Washio J, Takahashi N
    • 学会等名
      The 2nd International Cooperation Symposium by WHUSS
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The antimicrobial properties of green tea-derived epigallocatechin gallate on Streptococcus mutans.2020

    • 著者名/発表者名
      Han S, Abiko Y, Washio J, Luo Y, Zhang L, Takahashi N
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of nitrate (NO3-) and nitrite (NO2-) on the growth and NO2- producing activity of oral Veillonella species2020

    • 著者名/発表者名
      Wicaksono D. P., Washio J, Takahashi N
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 飲酒を想定した中から高濃度エタノール環境下におけるStreptococcus属によるアセトアルデヒド産生2020

    • 著者名/発表者名
      互野 亮、鷲尾 純平、佐々木 啓一、高橋 信博
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] 口腔内細菌叢解析システム PCR-RFLP法によるプロファイリング2020

    • 著者名/発表者名
      河内 美帆、丸山 伸吾、 枡田 菜々子、佐野 拓人、涌井 杏奈、八巻 惠子、鷲尾 純平、高橋 信博、佐藤 拓一
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] Profiling of Microbiota of Baby-Drinks after Drinking with Artificial Nipples2020

    • 著者名/発表者名
      Wakui A, Sano H, Kawachi M, Masuda N, Maruyama S, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Takahashi N, Okada Y, Sato T
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔内環境モニタリングに向けた全固体イオン選択電極センサアレイの開発と多変量解析アルゴリズムの検討.2020

    • 著者名/発表者名
      大久保信吾、石原昇、山田哲也、栁田保子、真柳弦、鷲尾純平、高橋信博
    • 学会等名
      日本化学会第15回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] Metformin inhibits oral cancer cell growth by altering glucose metabolism.2020

    • 著者名/発表者名
      Liu S., Washio J., Takahashi N.
    • 学会等名
      The 68th Annual meeting of Japanese Association for Dental Research

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公開日: 2021-12-27  

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