歯周病原性細菌バイオフィルム形成における共凝集の役割とその病原性

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16591837
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: 石原 和幸 東京歯科大学, 歯学部, 助教授 (00212910)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 浩二 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究所, 教授 (80150473) ; 加藤 哲男 東京歯科大学, 歯学部, 助教授 (00159253) ; 君塚 隆太 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (90287178) ; 山中 あゆみ 東京歯科大学, 歯学部, 助手 (40231667)
• Keywords: Biofilm / Coaggregation / Synergistic effect / Susceptibility / Porphyromonas gingivalis / Treponema denticola / fimbriae / Protease

Research Abstract

目的:歯周炎は、グラム陰性桿菌群とTreponemaによる感染症である。Porphyromonas gingivalisは、成人性歯周炎の主要な原因菌で、付着性線毛、内毒素、タンパク分解酵素などの病原因子を有する。本菌は、Tannerella forsythensis, Treponema denticolaと共に高頻度で検出されるため、この3菌の組み合わせはred complexと呼ばれている。本菌のバイオフィルム形成を明らかにする目的で、Treponema denticolaとの共凝集について解析を行い、歯周病原性バイオフィルム形成で共凝集が占める役割について解析した。
方法:P.gingivalis33277株とT.denticola ATCC35405株の共凝集は、coaggregation buffer中で行い、凝集を吸光度の変化によって測定した。P.gingivalisの表層タンパク(arg-gingipain A, B, lys-gingipain, FimA, Mfa-1)が共凝集に与える影響を明らかにするために、それぞれの遺伝子欠損株を用いた。
結果及び考察:P.gingivalis33277株とT.denticola ATCC35405株の共凝集は、Mfa-1欠損株、kgp, RgpA, RgpBおよびKgp, RgpA, HagAの欠損株を用いた場合低下した。特にKgp, RgpA, RgpBおよびKgp, RgpA, HagAの欠損株では共凝集がほとんど認められなかった。FimAの欠損株では共凝集が認められた。これらの結果から、P.gingivalisの共凝集には、Mfa-1とRgp, Kgp, HagAが共凝集に関与していることを示している。さらにFimAとMfa-1のmutantがT.denticolaと共凝集することから、Rgp, Kgp, HagAが共凝集に中心的な役割を果たしていることが考えられた。RgpA, Kgpのadhesion/hemagglutinin (HGP) domainはHagAと相同性が高く共凝集に関わる可能性が高い。HGP domainに対する抗体で菌体を処理してから共凝集を行うとその活性が低下していた。これらの結果からT.denticolaとP.gingivalisの共凝集にはHGP domainが関与していると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Susceptibility of Actinobacillus actinomycetemcomitans to six antibiotics decreases as biofilm matures (2007)
  • Author(s): Takahashi N, Ishihara K, Kato T, Okuda K.
  • Journal Title: J Antimicrob Chemother 59・1 Pages: 59-65
• [Journal Article] Oral hygiene evaluation for effective oral care in preventing pneumonia in dentate elderly (2006)
  • Author(s): Abe, S., Ishihara, K., Adachi, M., Okuda, K.
  • Journal Title: Arch. Gerontol. Geriatr. 43・1 Pages: 53-64
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] The effects of tetracycline, minocycline, doxycycline and ofloxacin on Prevotella intermedia biofilm (2006)
  • Author(s): Takahashi N, Ishihara K, Kimizuka R, Okuda K, Kato T.
  • Journal Title: Oral Microbiol Immunol 21・6 Pages: 366-371
• [Journal Article] Production of protective antibodies against Porphyromonas gingivalis strains by immunization with recombinant gingipain domains (2006)
  • Author(s): Yasaki-Inagaki Y, Inagaki S, Yamada S, Okuda K, Ishihara K.
  • Journal Title: FEMS Immunol Med Microbiol 47・2 Pages: 287-295
• [Journal Article] Surface protease of Treponema denticola hydrolyzes C3 and influences function of polymorphonuclear leukocytes (2006)
  • Author(s): Yamazaki T, Miyamoto M, Yamada S, Okuda K, Ishihara K.
  • Journal Title: Microbes Infect 8・7 Pages: 1758-1763
• [Journal Article] The Treponema denticola surface protease dentilisin degrades interleukin-1 beta (IL-1β), IL-6, and tumor necrosis factor alpha (2006)
  • Author(s): Miyamoto M, Ishihara K, Okuda K.
  • Journal Title: Infect Immun 74・4 Pages: 2462-2467
• [Journal Article] Professional oral care reduces influenza infection in elderly. (2006)
  • Author(s): Abe S, Ishihara K, Adachi M, Sasaki H, Tanaka K, Okuda K.
  • Journal Title: Arch Gerontol Geriatr 43・1 Pages: 53-64
• [Journal Article] The Efficacy of Povidone-Iodine Products against Periodontopathic Bacteria (2006)
  • Author(s): Nakagawa, T., Hosaka, Y., Ishihara, K., Hiraishi, T., Sato, S., Ogawa, T., Kamoi, K.
  • Journal Title: Dermatology 212 Suppl 1 Pages: 109-111
• [Book] 消化器と免疫 No.42 2005 (2006)
  • Author(s): 宮地弘治, 石原和幸, 君塚隆太, 加藤哲男, 奥田克爾
  • Total Pages: 167 (42-44)
  • Publisher: マイライフ社
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より