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2022 年度 実施状況報告書

女性の歯周疾患に対するMicrobiome・RNA-Seq診断と治療戦略

研究課題

研究課題/領域番号 22K10004
研究機関北海道医療大学

研究代表者

加藤 幸紀  北海道医療大学, 歯学部, 講師 (50281283)

研究分担者 植原 治  北海道医療大学, 歯学部, 講師 (00709248)
長澤 敏行  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (90262203)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード女性ホルモン / プロゲステロン / エストロゲン / 歯周病治療 / Microbiome解析 / RNA-Seq
研究実績の概要

本研究では妊娠・非妊娠女性、閉経後の女性を対象として口腔内細菌と歯周組織の炎症をMicrobiomeとRNA-Seqで網羅的に解析し、さらには女性ホルモンの影響をマウスモデルとヒト培養細胞の実験で確認し、女性の各ライフステージにおける歯周病の発症・進行をシームレスに抑止することを目的としている。
(1)ヒト臨床研究:閉経後の女性、20~40代の非閉経女性、正常妊娠女性、切迫早産妊婦を被験者として収集し、唾液のエストロゲン、プロゲステロン量の測定、唾液・頬粘膜・歯周ポケットのMicrobiome解析とRNA-Seq行う予定とした。現在は被験者収集とサンプル採取を継続している。
(2)卵巣摘出マウスを用いた女性ホルモンの影響について:女性ホルモン(エストロゲン、プロゲステロン)による口腔細菌叢の変化を解析したところ、プロゲステロンを投与することでα多様性とβ多様性に変化が認められ、Lactococcus属などの割合を増加させることが明らかになった。また、エストロゲンやプロゲステロンを投与することでプロピオン酸に関わるパスウェイ経路が上昇し、プロゲステロンを投与することでピリドキサール5'-リン酸に関わる経路が上昇することも明らかになった。
(3)女性ホルモンによるヒト歯肉上皮細胞への影響について;エストロゲンあるいはプロゲステロン添加培養ヒト歯肉上皮細胞からRNAを抽出し、RNA-Seqを行った。DEGは対照群と比較してエストロゲン添加群では2倍以上の増加が699遺伝子、低下が348遺伝子であり、プロゲステロン添加群では増加が1448遺伝子、低下が924遺伝子であった。パスウェイのz-scoreから、エストロゲン添加群とプロゲステロン添加群の両群においてWound Healing Signaling Pathwayの活性が上昇することが予測された。

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

臨床サンプルは、閉経後の女性20名、20~40代の非閉経女性20名、正常妊娠女性20名、切迫早産妊婦20名を予定被験者数としており、現在も収集を継続している。予定被験者数に達していないこともあり、2022年度に予定したホルモン量測定、口腔細菌のMicrobiome解析、RNA-Seqについては、2023年度以降開始する予定である。
動物実験・細胞実験については、臨床サンプル収集と並行して開始した。2023年度はシグナルパスウェイ解析等、継続して実施する。

今後の研究の推進方策

1.現在、閉経期・更年期女性、月経のある女性、妊婦サンプル採取を継続している。年齢層が幅広く、歯周治療希望患者にややばらつきがあるため、目標被験者数まで時間を要している。2023年度以降、これまで収集したサンプルについては、ホルモン量測定・Microbiome解析・RNA-Seqを実施する。
2.閉経モデルマウスを用いた検討で、エストロゲンやプロゲステロンなどの女性ホルモンは口腔細菌叢や機能に影響することが示されたことから、女性ホルモンは口腔内へ影響を与える可能性が示された。今後、エストロゲンやプロゲステロン投与によるマウス体内ホルモンの血中濃度や唾液中濃度の変化について検討する。
3.細胞実験により得られたパスウェイ解析を基に、詳細な解析を継続実施する。

次年度使用額が生じた理由

被験者収集を継続しているところであり、臨床サンプルの生化学的解析・Microbiome 解析・RNA-Seqは2023年度以降に持ち越された。このため2022年度に計上していた解析費用は、2023年度に繰り越しとなった。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Increase in Bifdobacterium is a characteristic of the diference in the salivary microbiota of pregnant and non-pregnant women2022

    • 著者名/発表者名
      Satsuki Kato, Toshiyuki Nagasawa, Osamu Uehara, Shintaro Shimizu, Nodoka Sugiyama, Kozue Hasegawa-Nakamura, Kazuyuki Noguchi, Masayuki Hatae, Hiroshige Kakinoki, Yasushi Furuichi
    • 雑誌名

      BMC Oral Health

      巻: 22 ページ: 260

    • DOI

      10.1186/s12903-022-02293-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 妊婦の口腔内状況と女性ホルモンの関連性について2022

    • 著者名/発表者名
      杉山のどか、加藤幸紀、植原 治、清水伸太郎、長澤敏行、中村 梢、野口和行、波多江正紀、柿木博成、池田奈美、上塘正人、古市保志
    • 学会等名
      第65回秋季日本歯周病学会学術大会

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公開日: 2023-12-25  

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