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F. nucleatum は他の口腔内細菌と共凝集し、強固で複雑な口腔バイオフィルムを形成するが、本菌種がどのように他の口腔内細菌を認識し、自己の凝集能を制御しているのか、そのメカニズムは解明されていない。申請者はこれまでの研究活動において、A.naesulandii の培養上清によるF.nucleatum の遺伝子発現変化に注目し、A.naeslundii の培養上清中に存在するF.nucleatum の共凝集シグナル分子を同定した。共凝集能の高いF.nucleatum ATCC25586株とA.naeslundii X-600株を用い、A.naeslundii の培養上清を50%含有する培地でF.nucleatum を２時間および４時間培養後、RNAを抽出した。Illumina HiSeqで１サンプルあたり4 Gbのシークエンス情報を取得し、F.nucleatum ATCC25586株のゲノムにマッピングした。RPKM値を比較し、培養上清を添加したサンプルで有意に発現量が変化する遺伝子群を抽出した結果、D-fructose代謝関連遺伝子の発現上昇が認められた。そこで、D-fructoseを含有する培地でF. nucleatum を培養すると宿主細胞への接着因子であるFap2遺伝子の発現が上昇するとともに、歯肉上皮細胞であるCa9-22細胞への付着性が増加した。さらに、D-fructoseは F. nucleatumの増殖とバイオフィルム形成を促進した。以上の結果より、栄養素等の外的環境の変化がF. nucleatum の歯肉への付着性や増殖能に影響することが明らかになった。デンタルプラーク内での環境適応が歯周病細菌の細胞付着性や病原性と密接に関連していると考えられた。
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