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2021 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 / 硝酸 / 亜硝酸
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。
さらに、前述の細菌種のうち、いくつかを用いて、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、その変動は菌種によって傾向が異なることが示唆された。
本年度は、引き続きどのような条件下で最も効率的に亜硝酸が産生されるのかについて検討するとともに、亜硝酸をさらに分解する菌の探索にも着手し、いくつかの菌種で分解活性を持つことを認めた。なお、当初予定していた実際のプラーク試料をもちいた検討は、コロナの感染対策の影響により、少し計画を順延した。
次年度も引き続きこれらの点について明らかにしながら、研究を進める予定である。また、研究内容の公表に向けても取り組みたい。

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

コロナ関連の影響をうけ、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。
しかし、当初予定していた実際のプラーク試料をもちいた検討は、コロナの感染対策の影響もあり、少し計画を順延し準備中としている。その分、基礎的研究の幅を少し広げ、先取りした研究を試行している。

今後の研究の推進方策

これまでに行ってきた、個々の細菌を用いた”硝酸および亜硝酸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。
また、状況が許せば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。(現在、感染対策を鑑み、順延中)
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予定としている。
得られた研究成果を、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ブラッシュアップするとともに、論文発表に向けた準備を行う予定としている。

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、当初の予定よりも旅費などの使用額が少なくなったためと思われる。
一方、社会情勢から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

    (29件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 12件、 招待講演 11件)

  • [雑誌論文] Rewired Cellular Metabolic Profiles in Response to Metformin under Different Oxygen and Nutrient Conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Shan、Washio Jumpei、Sato Satoko、Abiko Yuki、Shinohara Yuta、Kobayashi Yuri、Otani Haruki、Sasaki Shiori、Wang Xiaoyi、Takahashi Nobuhiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 ページ: 989~989

    • DOI

      10.3390/ijms23020989

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hypoxically cultured cells of oral squamous cell carcinoma increased their glucose metabolic activity under normoxic conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Yuta、Washio Jumpei、Kobayashi Yuri、Abiko Yuki、Sasaki Keiichi、Takahashi Nobuhiro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 ページ: e0254966

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0254966

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bifacial biological effects of ethanol: acetaldehyde production by oral Streptococcus species and the antibacterial effects of ethanol against these bacteria2021

    • 著者名/発表者名
      Tagaino Ryo、Washio Jumpei、Otani Haruki、Sasaki Keiichi、Takahashi Nobuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Oral Microbiology

      巻: 13 ページ: 1937884

    • DOI

      10.1080/20002297.2021.1937884

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effectiveness and safety of a new dental plaque removal device utilizing micro mist spray for removing oral biofilm in vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Hihara Hiroki、Tagaino Ryo、Washio Jumpei、Laosuwan Kittipong、Wicaksono Dimas Prasetianto、Izumita Kuniyuki、Koide Rie、Takahashi Nobuhiro、Sasaki Keiichi
    • 雑誌名

      BMC Oral Health

      巻: 21 ページ: 286

    • DOI

      10.1186/s12903-021-01647-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Profiling system of oral microbiota utilizing polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Sano Hiroto、Wakui Anna、Kawachi Miho、Washio Jumpei、Abiko Yuki、Mayanagi Gen、Yamaki Keiko、Tanaka Kaori、Takahashi Nobuhiro、Sato Takuichi
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: 63 ページ: 292~297

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.05.003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Profiling of Microbiota at the Mouth of Bottles and in Remaining Tea after Drinking Directly from Plastic Bottles of Tea2021

    • 著者名/発表者名
      Wakui Anna、Sano Hiroto、Hirabuki Yuka、Kawachi Miho、Aida Ayaka、Washio Jumpei、Abiko Yuki、Mayanagi Gen、Yamaki Keiko、Tanaka Kaori、Takahashi Nobuhiro、Sato Takuichi
    • 雑誌名

      Dentistry Journal

      巻: 9 ページ: 58~58

    • DOI

      10.3390/dj9060058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Green Tea-Derived Epigallocatechin Gallate Inhibits Acid Production and Promotes the Aggregation of Streptococcus mutans and Non-Mutans Streptococci2021

    • 著者名/発表者名
      Han Sili、Abiko Yuki、Washio Jumpei、Luo Yufang、Zhang Linglin、Takahashi Nobuhiro
    • 雑誌名

      Caries Research

      巻: 55 ページ: 205~214

    • DOI

      10.1159/000515814

    • 査読あり
  • [学会発表] Metabolic functions of the oral microbiome: How does the oral microbiome function and contribute to our health?2022

    • 著者名/発表者名
      Washio J, Mayanagi G, Abiko Y, Tagaino R, Dimas Prasetianto Wicaksono, Domon H, Ezoe K, Sato S, Takahashi N
    • 学会等名
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bifacial aspects of ethanol: antibacterial effect and carcinogenic effect by metabolism to acetaldehyde depend on ethanol concentration.2022

    • 著者名/発表者名
      Tagaino R, Washio J, Sasaki K, Takahashi N
    • 学会等名
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of rapid increases in oxygen levels on glucose metabolism of cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Y, Washio J, Kobayashi Y, Abiko Y, Morishima H, Sasaki K, Takahashi N
    • 学会等名
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Profiling of Microbiota in Liquid Baby Formula and a Baby Drink Consumed with an Artificial Nipple.2022

    • 著者名/発表者名
      Wakui A, Kawachi M, Nishikata M, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Takahashi N, Sato T
    • 学会等名
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Profiling of Microbiota in Sport-Drink and Orange Juice of Plastic Bottle After Drinking Directly From Plastic Bottles2022

    • 著者名/発表者名
      Kawachi M, Wakui A, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Takahashi N, Sato T
    • 学会等名
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel ECC-related bacterium, Scardovia wiggsiae, has a unique carbohydrate metabolism with fluoride resistance2022

    • 著者名/発表者名
      Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
    • 学会等名
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] The antimicrobial properties of green tea derived-catechins and their combined effect with fluoride on Streptococcus mutans.2022

    • 著者名/発表者名
      Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
    • 学会等名
      第11回口腔保健用機能性食品研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 飲みかけのペットボトル飲料物から検出される細菌の量・構成(第 4 報)、緑茶についての解析2022

    • 著者名/発表者名
      宮沢美里,河内美帆,涌井杏奈,臼田紫乃,今井真奈美,坂井ふたば,佐藤遥菜,加藤優希,佐藤 彩,高橋七瀬,賀来ながら,樋口真由,鷲尾純平,安彦友希,眞柳 弦,高橋信博,佐藤拓一
    • 学会等名
      第11回口腔保健用機能性食品研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] nique acid production from sugars and fluoride resistance of a novel caries-associated bacterium Scardovia wiggsiae2021

    • 著者名/発表者名
      Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
    • 学会等名
      2021FJMU-HKU-TU International Online Symposium on Oral Health Sciences,
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The study on the production of acetaldehyde from ethanol by oral bacteria - Effects of oral environmental factors and ethanol concentration2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo TAGAINO, Jumpei WASHIO, Keiichi SASAKI and Nobuhiro TAKAHASHI
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Profiling of microbiota in various drinks of plastic bottle after drinking directly from plastic bottle2021

    • 著者名/発表者名
      Miho Kawachi, Nanase Takahashi, Nagara Kaku, Mayu Higuchi, Anna Wakui, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi, Takuichi Sato
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Cariogenic potential of a novel caries-associated bacterium Scardovia wiggsiae, based on its unique carbohydrate metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
    • 学会等名
      The 16th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細菌の代謝をはかる2021

    • 著者名/発表者名
      鷲尾純平
    • 学会等名
      令和3年度第1回・『革新的食学拠点』ミーティング
    • 招待講演
  • [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] Oxygen dependent anti-cancer effect of metformin: growth and glucose metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      Shan Liu, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi:
    • 学会等名
      The 99h IADR General Session & Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalis inhibit the glucose metabolic activity of host cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Haruki Otani, Jumpei Washio, Satoru Yamada and Nobuhiro Takahashi,
    • 学会等名
      The 99h IADR General Session & Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] The antimicrobial properties of green tea derived-catechins on Streptococcus mutans.2021

    • 著者名/発表者名
      Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
    • 学会等名
      The 99h IADR General Session & Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] Rewired cellular metabolic profiles in response to metformin under different oxygen and nutritional conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Liu S, Washio J, Takahashi N
    • 学会等名
      第78回東北大学歯学会
    • 招待講演
  • [学会発表] The antimicrobial properties of green tea derived-catechins on Streptococcus mutans2021

    • 著者名/発表者名
      Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
    • 学会等名
      第78回東北大学歯学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Integration of all-solid-state electrode into the fluidic channel sensors for saliva monitoring2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Ozeki, Tetsuya Yamada, Noboru Ishihara, Yasuko Yanagida, Gen Mayanagi, Jumpei Washio, and Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      第6回生体医歯工学共同研究拠点国際シンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] 根面う蝕モデル-酸による根面内在性タンパク分解酵素の活性化2021

    • 著者名/発表者名
      櫻井 泉, 真柳 弦, 山田 聡, 高橋 信博
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] 口腔Neisseria属による亜硝酸産生活性と環境因子による影響2021

    • 著者名/発表者名
      鷲尾 純平, 江副 和子, 佐藤 聡子, 安彦 友希, 小峰 英也, 柴田 怜, 田花 航平, 毛 雪竹, 高橋 信博
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会

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公開日: 2022-12-28  

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