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2021 年度 実施状況報告書

歯周病が関与する動脈硬化の進展にマイオカインが及ぼす影響についての検討

研究課題

研究課題/領域番号 21K16981
研究機関愛知学院大学

研究代表者

宮部 愛  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (70734929)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード動脈硬化 / 歯周炎
研究実績の概要

慢性炎症性疾患である歯周病の存在が動脈硬化の発症や進展に関与することが報告されてきたが、その詳細な機序は明確になっていない。そこで2021年度はこれを明らかにするため、 ヒト大動脈平滑筋細胞(HASMCs)を用いたin vitroの実験を行った。その結果、歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalis(Pg菌)由来のlipopolysaccharide (Pg-LPS)を用いて刺激する事で、HASMCsの増殖や遊走能は有意に促進する事が明らかになった。
続いてその反応に関わる経路について検討し、LPS刺激によってHASMCsのTLR4/MyD88/NF-κBの経路が活性化されることが明らかになった。そこで、これらの経路の下流にあり、炎症性サイトカインによって活性化されるMAPKと、細胞の増殖に重要なERKのリン酸化について検討を行ったところ、Pg-LPS刺激によってHASMCsのP38MAPK,JNK、ERKが活性化することが明らかになった。
これらの研究結果からHASMCsのPg-LPS刺激による増殖や遊走能の促進はTLR4を介していると考えられたために、TLR4をノックダウンしHASMCsをPg-LPSで刺激したところ、HASMCsの増殖と遊走能は有意に抑制されることが明らかになった。このように2021年度の研究からは、歯周病の存在によって動脈硬化が促進される可能性が示唆されたといえる。また、そのメカニズムの解明が進行しているといえる。

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

2021年度はヒト大動脈平滑筋細胞を用いたin vitroの実験を行った。その結果、歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalis(Pg菌)由来のlipopolysaccharide (Pg-LPS)を用いて刺激する事で、HASMCsの増殖や遊走能は有意に促進する事が明らかになった。
続いてその反応に関わる経路について検討し、LPS刺激によってHASMCsのTLR4/MyD88/NF-κBの経路が活性化されることが明らかになった。そこで、これらの経路の下流にあり、炎症性サイトカインによって活性化されるMAPKと、細胞の増殖に重要なERKのリン酸化について検討をおこなったところ、Pg-LPS刺激によってHASMCsのP38MAPK,JNK、ERKが活性化することが明らかになった。
これらの研究結果からHASMCsのPg-LPS刺激による増殖や遊走能の促進はTLR4を介していると考えられたために、TLR4をノックダウンしHASMCsをPg-LPSで刺激したところ、HASMCsの増殖と遊走能は有意に抑制されることが明らかになった。これまでのところ、概ね予定通りに実験は進んでおり、これらの研究は学会にて発表を行った。

今後の研究の推進方策

2022年度においては、昨年度の研究を継続して行い、Pg-LPS刺激によるHASMCsの増殖と遊走の促進における反応経路の詳細な解明を目指す。
続いて、マイオカインの1つであるirisinを用いて研究を行い、irisinがHASMCsの増殖と遊走に与える影響について検討していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた学会での発表や出張による参加において、2021年度は新型コロナウイルスの流行と重なったために、ほとんどの学会がオンラインやハイブリッド形式での開催となり、実際に学会会場へ出張したのは地元で開催された歯周病学会のみであった。このために出張の為の支出がなくなったのでその分の費用が残金として残った。
これらの残金については、実験開始時より使用してきたHASMCsを予想以上に使用しており、現在ではストックが少なくなってきているので、新規にHASMCsを購入し、さらにその培養の為の試薬や追加実験使用するELISAキットを購入すると20万円を少し超える金額となるのでそのための費用として使用したい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] β-Aminoisobutyric acid, L-BAIBA, protects PC12 cells from hydrogen peroxide-induced oxidative stress and apoptosis via activation of the AMPK and PI3K/Akt pathway2022

    • 著者名/発表者名
      Minato Tomomi、Nakamura Nobuhisa、Saiki Tomokazu、Miyabe Megumi、Ito Mizuho、Matsubara Tatsuaki、Naruse Keiko
    • 雑誌名

      IBRO Neuroscience Reports

      巻: 12 ページ: 65~72

    • DOI

      10.1016/j.ibneur.2021.12.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Case Report: Non-episodic Angioedema With Eosinophilia in a Young Lactating Woman2021

    • 著者名/発表者名
      Hirmatsu-Ito Mizuho、Nakamura Nobuhisa、Miyabe Megumi、Matsubara Tatsuaki、Naruse Keiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.627360

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effects of Insulin on Immortalized Rat Schwann Cells, IFRS12021

    • 著者名/発表者名
      Saiki Tomokazu、Nakamura Nobuhisa、Miyabe Megumi、Ito Mizuho、Minato Tomomi、Sango Kazunori、Matsubara Tatsuaki、Naruse Keiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 5505~5505

    • DOI

      10.3390/ijms22115505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sustainable Effects of Human Dental Pulp Stem Cell Transplantation on Diabetic Polyneuropathy in Streptozotocine-Induced Type 1 Diabetes Model Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hata Masaki、Omi Maiko、Kobayashi Yasuko、Nakamura Nobuhisa、Miyabe Megumi、Ito Mizuho、Ohno Tasuku、Imanishi Yuka、Himeno Tatsuhito、Kamiya Hideki、Nakamura Jiro、Miyachi Hitoshi、Ozawa Shogo、Miyazawa Ken、Mitani Akio、Nagao Toru、Goto Shigemi、Takebe Jun、Matsubara Tatsuaki、Naruse Keiko
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 ページ: 2473~2473

    • DOI

      10.3390/cells10092473

    • 査読あり
  • [学会発表] 歯周病原細菌由来LPSは血管平滑筋細胞の増殖・遊走を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      宮部 愛、中村 信久、伊藤 瑞穂、斎木 智一、松原 達昭、成瀬 桂子
    • 学会等名
      第36回糖尿病合併症学会
  • [学会発表] 歯周病が動脈硬化の促進に及ぼす可能性についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      宮部 愛、中村 信久、伊藤 瑞穂、斎木 智一、松原 達昭、成瀬 桂子
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会

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公開日: 2022-12-28  

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