2018 Fiscal Year Research-status Report
細菌感染による死細胞を認識する自然免疫受容体Mincleの歯髄における役割の解明
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18K09577
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
湯本 浩通 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (60284303)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平尾 功治 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (00581399)
木戸 淳一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 准教授 (10195315)
稲垣 裕司 徳島大学, 病院, 講師 (50380019)
二宮 雅美 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (10291494)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Mincle / 自然免疫 / 細菌感染 / 歯髄 / 象牙芽細胞 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.歯髄炎の病態による臨床サンプルやラット象牙芽細胞株におけるMincleの発現解析：正常歯髄組織と炎症歯髄組織共に、Mincle mRNAの発現が認められた。また、ヒト培養歯髄細胞においてはMincle mRNAの発現は認めなかったが、ラット象牙芽細胞様細胞(KN-3)においてMincle mRNA発現を認めた。
2.象牙芽細胞や単球におけるMincle発現誘導因子の同定：う蝕病原細菌Streptococcus mutans生菌感染により、ヒト単球系細胞(THP-1細胞)のMincle mRNA発現の増加が認められたが、死菌での刺激においてはMincle mRNAの発現増加は認めなかった。また、LPS (TLR4 ligand), Pam3SCK4 (TLR2 ligand)やrecombinat Streptococcus HLP (Histone-Like DNA Binding Protein)刺激によっても、THP-1細胞のMincle mRNA発現は濃度依存的に優位に増加した。
さらに、自然免疫機構に関与するレセプターの1つであるNucleotide-binding Oligomerization Domain protein (NOD)-1に対する特異的LigandであるD-glutamyl-meso-diaminopimelic acid (iE-DAP)や炎症性サイトカインTNF-alphaでKN-3を24時間刺激すると、MincleのmRNA発現誘導が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1.歯髄炎の病態による臨床サンプルやラット象牙芽細胞株におけるMincleの発現解析により、正常歯髄組織と炎症歯髄組織共に、Mincle mRNAの発現が認められた。また、ヒト培養歯髄細胞においてはMincle mRNAの発現は認められず、ラット象牙芽細胞様細胞(KN-3)においてはMincle mRNA発現が認められた。このことから、Mincleは、自然免疫受容体であることからも歯髄炎の病態・発症メカニズムや細菌感染防御において歯髄組織の最前線に位置する象牙芽細胞に特異的に発現している事が明らかとなった。
2.う蝕病原細菌Streptococcus mutans生菌感染やLPS (TLR4 ligand), Pam3SCK4 (TLR2 ligand)やrecombinat Streptococcus HLP (Histone-Like DNA Binding Protein)刺激により、ヒト単球系細胞(THP-1細胞)のMincle mRNA発現は濃度依存的に増加した。さらに、自然免疫関連レセプターであるNOD-1に対する特異的LigandであるiE-DAPや炎症性サイトカインTNF-alphaでKN-3を24時間刺激すると、MincleのmRNA発現誘導が認められた。このことから、象牙芽細胞や単球におけるMincleの発現を誘導する因子として、う蝕原性細菌や病原体関連分子パターン、さらには炎症性サイトカインが同定された。
当初の研究実施計画と以上の結果を考慮すると、おおむね順調に研究は進展していると評価される。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.Mincle活性化因子刺激した歯髄構成細胞（象牙芽細胞株や単球）において、PCR array、real-time PCRやMultiplex beads arrayを用いて網羅的かつ継時的に遺伝子発現やタンパク質産生について解析を行う。
2.歯髄構成細胞（象牙芽細胞株や単球）におけるMincle発現誘導機構を解明するために、各シグナル阻害剤添加によりMincle mRNA発現をreal-time PCR法にて解析し、さらに、シグナルのリン酸化をウエスタンブロット法を用いて解析する。
3.抗炎症・抗菌ならびに抗酸化作用を有するPolyphenols (CatechinやCaffeic acid phenetyl ester等)の歯髄構成細胞のMincle発現やそのシグナル伝達機構に対する影響について解析を行い、臨床応用への可能性について調べる。
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| Causes of Carryover |
(理由)
今年度は、これまでに購入・使用していた培地や試薬類に加えて、Total RNA抽出・精製Kitやreal-time PCR試薬等が十分に残っていたために、それらの新規購入が計画当初より少なく、研究費の繰り越しが生じた。また、Mincle発現誘導機構の解明に先駆けて、Mincle発現誘導因子の同定を重点的に行った事からも研究費の繰り越しが生じた。
(使用計画)
次年度は、Mincle活性化因子刺激による象牙芽細胞や単球における網羅的かつ経時的遺伝子発現とタンパク質産生の解析し、さらに、Polyphenol類による歯髄構成細胞のMincle発現やそのシグナル伝達機構への影響を解析する研究へ移行する為に、PCR array、ELISA kitや各シグナル分子特異的抗体の購入等に、この繰り越し分と次年度の研究費を使用する計画である。さらに、次年度も継続して、臨床サンプルとして智歯や便宜抜髄さらには不可逆性歯髄炎にて抜髄となった歯髄組織を用いてMincleの発現解析を行う為の試薬が必要である。また、学会や論文での研究成果発表を今年度より多く行う予定であり、これらの事項にも繰り越し分と次年度の研究費を使用する予定である。
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Research Products
(4 results)
