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2011 年度 実施状況報告書

メタボロミクスで紐解く口腔バイオフィルムの病原活性~in vivoでの解明~

研究課題

研究課題/領域番号 23792498
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(研究院), 助教 (20400260)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワードメタボローム / バイオフィルム / 代謝 / う蝕 / 細菌 / アミノ酸
研究概要

これまで、糖やアミノ酸などの溶液を用いた洗口前後に微量(10mg程度)の口腔バイオフィルムを採取し、その代謝中間体および代謝産物の測定をCE-TOFMSを用いて試みた。すでに確立した一部の糖代謝関連代謝産物に加え、23年度はアミノ酸およびその代謝に関わる物質を中心にその代謝分析を試みたところ、口腔バイオフィルムに含まれる各アミノ酸および分解産物であるアンモニアなどの代謝産物量の変動が観察された。口腔バイオフィルム内で、糖だけでなくアミノ酸が何らかのエネルギー源として活用されていることが、改めて示唆された。 また、この代謝分析の際に検出対象となる各物質の同定・定量のため、それらの物質の標準試薬を用いて、必要なライブラリーデータ(各物質のCEによる検出時間ならびにTOFMSによる精密質量(m/Z)を入力したデータベース)の整備も、順次進めているところである。 現在は引き続き口腔バイオフィルムに含まれるアミノ酸の代謝に関する分析を現在行っているが、今後はそれらの知見をもとに、口腔バイオフィルム内で機能している代謝経路・代謝酵素を検索・推定し、口腔バイオフィルムのアミノ酸代謝メカニズムの解明に引き続き取組みたいと考えている。 なお、以上の研究成果の一部を、学術学会に公表予定である(2012年6月 国際歯科研究学会:IADR)。

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

途中測定機器の不具合などにより、一部遅れている部分があるが、研究実績欄に記載したとおり、おおむね順調に進展しているため、この区分とした。

今後の研究の推進方策

23年度に引き続き、1.微量の口腔バイオフィルムサンプルからのCE-TOFMSによるメタボローム解析技術の高度化、2.得られたデータの解析及び口腔バイオフィルム内の代謝経路・代謝酵素の検索・推定のシステム化を進めていく予定である。 また、今年度は、23年度までに得られた研究成果や確立した研究手法をもとに、1.これまで単菌を用いた実験により得られてきた"in vitro" データを、実際の口腔バイオフィルムを用いた"in vivo"データで検証(具体的には、代用糖や薬物による代謝への影響の検討など)2.CE-TOFMS装置を用いる本手法を用いて、改めて単菌を用いた同様の検討を行い、これまでの知見と比較検討する の2点を中心に研究を進めていきたいと考えている。なお、得られる研究成果は、歯科基礎医学会などの学術大会にて発表し、学術誌へも論文として公表予定したい。

次年度の研究費の使用計画

24年度はCE-TOFMS用試薬、CE-TOFMS用キャピラリーカラム、CE-TOFMS限外濾過フィルタ、ライブラリー構築用試薬、ガス(嫌気ボックス用)、細菌培養用培地類、各種分析用試薬、プラスチック器具などの物品費(消耗品費)として530,000円、国内外の研究成果発表旅費として、300,000円、外国語論文の校閲などの謝金として、20,000円、そのほか、研究成果投稿料、印刷料などとして、50,000円を予定している。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 図書 (7件)

  • [雑誌論文] Metabolomic effects of xylitol and fluoride on plaque biofilm in vivo2011

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Washio J
    • 雑誌名

      J Dent Res

      巻: 90(12) ページ: 1463-1468

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of pH at the bacteria-dental cement interface2011

    • 著者名/発表者名
      Mayanagi G, Igarashi K, Washio J, Nakajo K, Domon-Tawaraya H, Takahashi N
    • 雑誌名

      J Dent Res

      巻: 90(12) ページ: 1446-1450

    • 査読あり
  • [学会発表] バイオマテリアル-パラサイト・インターフェイスへの挑戦-バイオマテリアルの生物学的劣化への理解へ-2012

    • 著者名/発表者名
      高橋信博、真柳弦、中條和子、鷲尾純平、佐藤拓一、竹内裕尚、佐久間陽子、松尾洋、末永華子、鈴木治、佐々木啓一
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所 平成23年度共同利用研究集会「力学適応能、自己組織化能を有するバイオマテリアル-生体インターフェイスの創生」(招待講演)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012年3月2日
  • [学会発表] Evaluation of pH using an ISFET at the interface between bacteria and restorative materials2011

    • 著者名/発表者名
      Mayanagi G, Igarashi K, Washio J, Nakajo K, Domon-Tawaraya H, Takahashi N
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Nano-, Bio-, and amorphous Materials
    • 発表場所
      Zao, Miyagi, Japan
    • 年月日
      August 8-9, 2011
  • [学会発表] ヒトプラークとう蝕関連口腔細菌Streptococcus mutansの糖代謝に対するキシリトールの影響の相違2011

    • 著者名/発表者名
      鷲尾純平、高橋信博
    • 学会等名
      第84回日本生化学大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011年9月24日
  • [学会発表] 根面う蝕関連菌Actinomycesの酸産生活性とそれに及ぼす環境pH、重炭酸、フッ化物の影響2011

    • 著者名/発表者名
      川嶋順子、中條和子、鷲尾純平、島内英俊、高橋信博
    • 学会等名
      日本歯科保存学会 第134回学術大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2011年6月9-10日
  • [学会発表] 口腔環境を考慮した糖付加試験時呼気中アセトン測定と血中ケトン体との関連2011

    • 著者名/発表者名
      丹田奈緒子、檜尾好徳、由浪有希子、鷲尾純平、高橋信博、小関健由
    • 学会等名
      第54回日本糖尿病学会年次学術大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011年5月19日‐21日
  • [学会発表] CE-TOFMSを用いた口腔プラークバイオフィルムの糖代謝メタボローム解析~フッ化物やキシリトールによる影響をin vivoで探る~2011

    • 著者名/発表者名
      鷲尾純平、小川珠生、真柳弦、高橋信博
    • 学会等名
      キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      鶴岡
    • 年月日
      2011年11月9-11日
  • [学会発表] Fluoride of Actinomyces acid production and its enhancement by bicarbonate2011

    • 著者名/発表者名
      Kawashima J, Nakajo K, Washio J, Shimauchi H, Takahashi N
    • 学会等名
      第59回JADR学術大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年10月8日
  • [学会発表] イオン感受性電界効果型トランジスタ微小pH電極による細菌‐歯科修復材料・インターフェイスpH測定2011

    • 著者名/発表者名
      真柳弦、五十嵐公英、鷲尾純平、中條和子、土門‐俵谷ひと美、高橋信博
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会 平成23年度秋季大会(第108回講演大会)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011年10月26日-28日
  • [学会発表] ヒト・プラークの糖代謝に対するフッ化物およびキシリトールの影響~CE-TOFMSを用いたメタボロミクスアプローチ~2011

    • 著者名/発表者名
      鷲尾純平、高橋信博
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2011年10月1日
  • [図書] Interface Oral Health Science 20112012

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Washio, Gen Mayanagi, Nobuhiro Takahashi
    • 総ページ数
      218-220
    • 出版者
      Metabolomics of Oral Plaque Biofilm Using CE-TOFMS
  • [図書] Interface Oral Health Science 20112012

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi, Jumpei Washio, Gen Mayanagi
    • 総ページ数
      334-340
    • 出版者
      Metabolomic Approach to Oral Microbiota
  • [図書] Interface Oral Health Science 20112012

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Domon-Tawaraya, Kazuko Nakajo, Jumpei Washio, Satoshi Fukumoto, Nobuhiro Takahashi
    • 総ページ数
      178-180
    • 出版者
      Divalent Cations Enhance Short-Time Fluoride Exposure-Induced Inhibition on Acid Production by Streptococcus
  • [図書] Interface Oral Health Science 20112012

    • 著者名/発表者名
      Junko Kawashima, Kazuko Nakajo, Jumpei Washio, Hidetoshi Shimauchi, Nobuhiro Takahashi
    • 総ページ数
      189-191
    • 出版者
      Bicarbonate Decreases Inhibitory Effects of Fluoride on Acid Production by Actinomyces naeslundii
  • [図書] Interface Oral Health Science 20112012

    • 著者名/発表者名
      Gen Mayanagi, Koei Igarashi, Jumpei Washio, Kazuko Nakajo, Hitomi Domon-Tawaraya, Nobuhiro Takahashi
    • 総ページ数
      192-194
    • 出版者
      A New Method to Evaluate pH at the Interface Between Parasites and Biomaterials
  • [図書] Interface Oral Health Science 20112012

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakuma, Jumpei Washio, Yasuhisa Takeuchi, Keiichi Sasaki, Nobuhiro Takahashi
    • 総ページ数
      201-203
    • 出版者
      A Highly Sensitive alamarBlue Method for Evaluating Bacteial Adhesion to Biomaterials
  • [図書] Interface Oral Health Science 20112012

    • 著者名/発表者名
      Naoko Tanda, Yoshinori Hinokio, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi, Takeyoshi Koseki
    • 総ページ数
      212-214
    • 出版者
      Breath Acetone in Type 1 and 2 Diabetes mellitus

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公開日: 2013-07-10  

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