口腔内バイオフィルム感染症に関連する新しい遺伝子の同定と病態の分子レベルでの解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390571
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 泉福 英信 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (20250186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 花田 信弘 国立保健医療科学院, 口腔保健部, 部長 (70180916) ; 渡辺 治雄 国立感染症研究所, 細菌第一部, 部長 (70142130) ; 佐藤 勉 日本歯科大学, 衛生学教室, 助教授 (60130671)
• Keywords: ミュータンス連鎖球菌 / 口腔バイオフィルム / 唾液分泌低下 / E2F-1^<-->マウス / NOD.B10.D2マウス / NOD.E2F-1^<- / ->マウス / DNAマイクロアレイ / mRNA

Research Abstract

口腔内疾患の一つである齲蝕は,ミュータンス連鎖球菌が原因となって起こる感染症である.細菌感染症においては,病原菌の病原性の発現や宿主免疫機構からの回避にはバイオフィルムの存在が大きく関わっていることが明らかになっており,齲蝕においてもプラーク(バイオフィルム)形成が重要なステップであると考えられている.口腔バイオフィルム形成の研究は、来は試験管レベルでの解析が中心であったために、ヒト口腔を直接反映するような研究に至っていない。ミュータンス連鎖球菌の全ゲノムシークエンスの解読など遺伝子的研究成果などをふまえ、動物実験等のin vivo実験が必要である。そこで,宿主側の遺伝子とバイオフィルム形成細菌の遺伝子との間の関係を明らかにするため本研究を行った。唾液分泌低下を起こすE2F-1^<-/->マウスとNOD.B10.D2マウスの口腔にOral Sptreotococciを接種して、歯表面にどれぐらい口腔バイオフィルムが形成されかつどれぐらい持続するか検討を行った。その結果、SptreotococciはE2F-1^<-/->マウスの歯表面に満遍なく定着し、1%砂糖水を摂取させるとStreptococcus mutans中心のバイオフィルムに変化することが認められた。NOD.B10.D2マウスの歯表面では、S.mutans中心のバイオフィルムが形成され、それが24時間以上持続することも明らかとなった。これらのマウスおよびNOD.E2F-1^<-/->マウスを用いた結果も利用して、バイオフィルム形成細菌およびプラントニック細菌からmRNAを抽出し、cDNAを作製後、DNAマイクロアレイの実験を行う予定である。現在、口腔バイオフィルムに関与すると考えられるS.mutansの遺伝子を200種類選びDNAマイクロアレイの準備を行っている。

Research Products

• [Publications] K.Matin, H.Senpuku, N.Hanada, H.Ozawa, S.Ejiri: "Bone regeneration by recombinant human bone morphogenetic protein-2(rhBMP-2)around immediate implants : A pilot study in Rats."International Journal Oral Maxillofacical Implants. 18. 211-217 (2003)
• [Publications] R.Nakao, H.Senpuku et al.: "Assessment of oral transmission using cell-free HIV-1 in mice reconstituted with human peripheral blood leukocyte."Immunology. 109. 271-282 (2003)
• [Publications] M.Kawashima, N.Hanada, T.Hamada, J.Tagami, H.Senpuku: "Real-time interaction of oral streptococci with human salivary components."Oral Microbiology and Immunology. 18. 220-225 (2003)
• [Publications] H.Senpuku, A.Sogame, E.Inoshita, Y.Tsuha, et al.: "Systemic diseases in association with microbial species in oral biofilm from elderly requiring care."Gerontology. 49. 301-309 (2003)
• [Publications] S.Harada, H.Senpuku et al.: "Maintenance of serum immunoglobulin G antibodies to Epstein Barr Virus(EBV)nuclear antigen 2 in healthy individuals from different age groups in Japanese population with a high childhood incidence of asymptomatic primary EBV infection."Clinical Diagnostic Laboratory Immunology. 11. 123-130 (2004)