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2012 年度 実施状況報告書

歯髄炎の病態形成における象牙芽細胞の細菌侵襲に対する免疫機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24592870
研究種目

基盤研究(C)

研究機関徳島大学

研究代表者

高橋 加奈子  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (80403715)

研究分担者 湯本 浩通  徳島大学, 大学病院, 講師 (60284303)
平尾 功治  徳島大学, 大学病院, 助教 (00581399)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード歯髄炎 / 象牙芽細胞 / 免疫応答 / Alarmin
研究概要

歯髄においてう蝕細菌の侵入を最初に認識するのは歯髄最表層部に位置する象牙芽細胞であり、象牙芽細胞層はう蝕細菌に対する第一の防波堤とも言える。上皮組織を欠いた歯髄において象牙芽細胞はその代替的な役割を担うことが予想され、歯髄の免疫応答開始において重要な役割を果たしていると考えられる。
本研究は歯髄炎の病態成立における生体防御機構において、象牙芽細胞を主役とした自然免疫機構におけるAlarminの役割をう蝕細菌や細菌性因子と宿主側(象牙芽細胞)との相互作用の見地より解析しようとするものである。ラット由来の株化細胞で象牙芽細胞の特性を有したKN-3細胞を使用し、Pattern Recognition Receptor (PRR)特異的リガンド(TLR-2; Pam3CSK4, TLR-4; E. coli LPS)あるいは炎症性サイトカイン(IL-1β, TNF-α, IFN-γ)にて一定時間刺激した。刺激を受けたKN-3細胞における培養上清中へのAlarmin(high-mobility-group Box;HMGB1)の産生・放出をWestern blot法にて解析した。その結果、各刺激物質により刺激後24時間で培養上清中にHMGB1の放出が認められた。また、このHMGB1の培養上清中への放出はカテキンの一種であるepigallocatechin-3-gallate(EGCG)の添加により抑制された。この培養上清中へのHMGB1の放出をELISA法にて定量したところ、HMGB1の放出は全ての刺激物質において認められたが、コントロールと比較して各刺激物質との間に有意差は認められなかった。しかしながらEGCGを添加することによってこれらのHMGB1放出は抑制された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

in vitroの実験系については当該研究の目的に沿って順調に進んでいると思われる。しかしながら交付申請書に記載した研究目的の一つである、正常あるいは炎症歯髄組織中の象牙芽細胞層におけるPattern Recognition ReceptorおよびAlarminの発現検索については未だ進行が遅れている状況にある。これは歯髄炎に罹患した抜去歯の試料採取が滞っていることによる。正常歯髄組織を有する抜去歯については、矯正治療のための智歯や小臼歯の抜歯により試料を得ているが、カリエスを有し歯髄炎となった歯の抜歯は稀であり試料の採取が困難となっているためである。

今後の研究の推進方策

臨床的に不可逆性歯髄炎と診断された歯髄組織におけるPRRとAlarminの発現を薄切切片を作製し免疫組織化学的解析を行い解析する。特に象牙芽細胞層におけるそれらの局在に重点をおいて検索する。
KN-3細胞をPRR特異的リガンド(Pam3CSK4, E. coli LPS)あるいは炎症性サイトカイン(IL-1β, TNF-α, IFN-γ)で刺激し、その時のHMGB1以外のAlarmin発現を解析する。mRNA発現はRT-PCR法にて、蛋白発現はウエスタンブロット法にて、さらに培養上清中のAlarmin濃度をELISA法にて測定する。また、この条件下で抗菌物質(カテキン)を添加し、Alarmin産生に与える影響を検討する。
KN-3細胞をAlarminで刺激し、炎症性メディエーターの産生について検討する。またその産生に関与するシグナル伝達経路を各阻害剤を用いて解析する。さらに、この条件下においても抗菌物質(カテキン)を添加し、炎症性サイトカインやケモカイン産生に与える影響を検討する。

次年度の研究費の使用計画

昨年度の研究計画であった抜去歯試料の採取ができなかったため、薄切切片の作製および免疫組織化学的解析がいまだ遂行できておらず次年度研究費が生じている。したがってまずは歯髄組織におけるAlarminの免疫組織化学的な発現解析を行うために研究費を使用する予定としている。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Bactericidal activity and oral pathogen inactivation by electromagnetic wave irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      H Yumoto et al
    • 雑誌名

      Journal of Applied Microbiology

      巻: 113 ページ: 181-191

    • DOI

      10.1111/j.1365-2672.2012.05307.x

    • 査読あり
  • [学会発表] Prostaglandin F2α regulates cytokine expression in dental pulp cells2013

    • 著者名/発表者名
      T Nakanishi et al
    • 学会等名
      International association for dental reseach general session
    • 発表場所
      Washington State Convention Center(USA)
    • 年月日
      20130320-20130323
  • [学会発表] Interferon-γ modulates the innate immune response of dental pulp cells2013

    • 著者名/発表者名
      D Takegawa et al
    • 学会等名
      International association for dental reseach general session
    • 発表場所
      Washington State Convention Center(USA)
    • 年月日
      20130320-20130323
  • [学会発表] Biological roles of extracellular DNA of Streptococcus intermedius2012

    • 著者名/発表者名
      Asikin Nur et al
    • 学会等名
      第65回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
    • 年月日
      20121020-20121021
  • [学会発表] Prostaglandin F2αは歯髄細胞における炎症メディエーター発現を調節する2012

    • 著者名/発表者名
      中西正 他
    • 学会等名
      日本歯科保存学会2012年度春季学術大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • 年月日
      20120628-20120629
  • [学会発表] Grobal gene analysis in monocytes stimulated with Streptococcul histone-like protein2012

    • 著者名/発表者名
      K Hirao et al
    • 学会等名
      International association for dental reseach general session
    • 発表場所
      Convention center(Brazil)
    • 年月日
      20120620-20120623
  • [学会発表] Signaling pathways and gene expression activated by electro-magnetic-wave in osteoblastic-cells2012

    • 著者名/発表者名
      H Yumoto et al
    • 学会等名
      International association for dental reseach general session
    • 発表場所
      Convention center(Brazil)
    • 年月日
      20120620-20120623
  • [学会発表] Roles of extracellular DNA and DNA-binding protein in cell aggregation, biofilm formation and antibiotic tolerance of Streptococcus intermedius2012

    • 著者名/発表者名
      Asikin Nur et al
    • 学会等名
      第21回Lancefieldレンサ球菌研究会&第44回レンサ球菌感染症研究会合同開催
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      20120608-20120609
  • [学会発表] Role of extracellular DNA and DNA-binding protein in biofilm formation of Streptococcus intermedius

    • 著者名/発表者名
      Nur Asikin 他
    • 学会等名
      第26回Bacterial Adherence&Biofilm学術集会
    • 発表場所
      大阪ガーデンパレス(大阪府)

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公開日: 2014-07-24  

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