2019 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平尾 功治 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (00581399) [Withdrawn]
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 / シグナル伝達経路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 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の特異的LigandであるD-glutamyl-meso-diaminopimelic acid (iE-DAP)の刺激によりラット象牙芽細胞様細胞(KN-3)に発現誘導されたMincleは、p38 MAPKならびにAP-1特異的阻害剤により、そのmRNA 発現は抑制されたが、ERK1/2、SAP/JNKやNF-kB特異的阻害剤では抑制されなかった。
2. Recombinant Streptococcus HLP (Histone-Like DNA Binding Protein) (rS-HLP)刺激によりヒト単球系細胞(THP-1細胞)におけるMincle mRNA発現誘導は、PI3K-Akt特異的阻害剤により抑制されたが、ERK1/2、P38 MAPKやSAP/JNKの特異的阻害剤では抑制されなかった。さらに、rS-HLP刺激により、THP-1細胞でのAktのリン酸化の亢進認められた。また、rS-HLP刺激によるTHP-1細胞におけるMincle蛋白の産生増強は、免疫蛍光染色による観察でも確認された。
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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. 自然免疫機構に関与するレセプターの1つであるNOD-1の特異的Ligand (iE-DAP)で刺激されたラット象牙芽細胞様細胞株では、p38 MAPK-AP-1シグナル伝達系が活性化されて、Mincleの発現と産生が増強されたことから、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おいて、Mincleは、歯髄炎の病態・発症に関与している可能性が示された。
2. rS-HLP刺激されたTHP-1細胞におけるMincleの発現増強は、PI3K-Akt経路によって制御されていることが明らかとなり、歯髄炎の進行はMincleを介して急速に進行する可能性があること、またMincle発現をPI3K-Akt阻害剤によって抑制することで、Mincleによって産生される炎症性サイトカインを減少させ、歯髄炎の進行を防止できる可能性を示唆された。
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. iE-DAPやrS-HLP刺激により歯髄構成細胞(象牙芽細胞や単球)において発現増強されたMincleの機能解析を行う。すなわち、iE-DAPやrS-HLP刺激後に、Mincle特異的Ligandであるtrehalose dimycolate (TDM) で2次刺激した歯髄構成細胞における遺伝子発現量やタンパク質産生量の変化について、PCR array、real-time PCRやMultiplex beads array、ELISA等を用いて網羅的かつ継時的に解析を行う。
2. 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)の歯髄構成細胞における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検討する。
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| Causes of Carryover |
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、すなわちシグナル伝達経路の解析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)
次年度は最終年度でもあり本研究課題の集大成となることから、象牙芽細胞や単球において発現誘導されたMincleの機能解析について、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
(7 results)
