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2023 Fiscal Year Research-status Report

ポリフェノール内包キトサンナノカプセルを用いた口腔バイオフィルム抑制技術の開発

Research Project

Project/Area Number 22K09967
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

尾崎 和美  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90214121)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 湯本 浩通  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (60284303)
細川 義隆  徳島大学, 病院, 講師 (90346601)
細川 育子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (50707908)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsバイオフィルム / ナノカプセル / キトサン / ポリフェノール
Outline of Annual Research Achievements

口腔バイオフィルムは,単に細菌が寄り集まった状態でなく自ら分泌する菌体外多糖(Extracellular Polymeric Substances,以下EPS)で菌体周囲を鎧のごとく覆った状態として存在する。これが歯面への強固な定着をもたらし,またEPS内の細菌が産生する有機酸の停滞をまねくなど,う蝕病原性を発揮する重要な因子になっていると考えられている。本研究では, EPSを内部から破壊する可能性を秘めたナノカプセル(Polyphenolを内包したChitosan Nanocapsule,Ch-PolyP-Nc)の合成とその効果検証を行うことを目的とし,前年度においてKhanらの方法(2016)で調製したCh-PolyP-Ncの基本性状(形状や粒径,Streptococcus mutansを被検菌とした最小発育阻止濃度や最小殺菌濃度)を確認した。今年度は,S.mutansを用いたBiofilm formation assayにより,Ch-PolyP-Ncのバイオフィルム形成阻止あるいは抑制効果を解析した。その結果,合成過程で必須な超音波処理の条件によって種々の粒径のCh-PolyP-Ncが得られ,それぞれの粒径のCh-PolyP-Ncで,形成阻止に至らないものの一定のバイオフィルム形成抑制効果を認めた。また,ショ糖存在下で多量に形成させたバイオフィルムに種々の粒径のCh-PolyP-Ncを添加し,一定時間培養したのち残存するバイオフィルムを定量したところ,粒径の違いによる相応の差異を認めた。これらの結果から,Ch-PolyP-Ncのバイオフィルム初期形成における抑制効果に加え,EPSの破壊効果の可能性が示された。これは,う蝕予防の第一歩であるバイオフィルム形成抑制に対するCh-PolyP-Ncの歯科材料としての応用可能性を示唆するものである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前年度でCh-PolyP-Ncの合成に必須な超音波処理装置の整備が大幅に遅れたことが今年度の進捗にも大きく影響し,予定していた共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)を用いた形態観察が今年度中に実施できなかった。また,種々の粒径のCh-PolyP-Ncを得ることができたものの,当初に想定している小径(60nm前後)のナノカプセル合成に向けたクロスリンカーの再考,加えてバイオフィルムの完全な形成阻止効果を目指したPolyP物質の追加検討を平行して行っている現状も踏まえ,やや遅れていると評価した。

Strategy for Future Research Activity

Ch-PolyP-NcによるEPSの破壊効果を視覚的に検証するため,今年度実施できなかった共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)だけでなく,走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡による超微観察を行っていく予定である。また,単に形成抑制だけでなくEPSの完全な形成阻止を目指したPolyP物質の追加検討を引き続き行っていくとともに,EPSに包埋されたS.mutansの遺伝子発現,とくにgtfB/C/D geneの変動について検討していく予定である。

Causes of Carryover

(理由)研究遂行に必要な試薬が,予定より少額で賄えた。また,学会や研究打合せにおいては可能な限りオンデマンドでの参加・実施に努めることで旅費等を節約できたため。
(使用計画)翌年度分として請求した研究費と合わせて,次年度の研究遂行に必要な物品(とくに,共焦点レーザー顕微鏡や電子顕微鏡観察に必要な消耗品)の購入あるいは共用分析機器(総合研究室の共焦点レーザー顕微鏡や電子顕微鏡をはじめとする各種解析機器)の利用料に用いる予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Effects of erucin on inflammatory mediators and antioxidant enzymes’ expression in TNF-α-stimulated human oral epithelial cells2024

    • Author(s)
      Shimoyama M., Hosokawa Y., Hosokawa I., Ozaki K., Hosaka K.
    • Journal Title

      Immunopharmacology and Immunotoxicology

      Volume: 46 Pages: 49~54

    • DOI

      10.1080/08923973.2023.2250551

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Perfluorooctanoic acid-induced cell death via the dual roles of ROS-MAPK/ERK signaling in ameloblast-lineage cells2023

    • Author(s)
      Fujiwara N., Yamashita S., Okamoto M., Cooley MA, Ozaki K, Everett ET, Suzuki M.
    • Journal Title

      Ecotoxicology and Environmental Safety

      Volume: 260 Pages: 115089~115089

    • DOI

      10.1016/j.ecoenv.2023.115089

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 歯周病原菌由来細胞外小胞を介した肺炎発症メカニズムの解明2023

    • Author(s)
      吉田佳世,吉田賀弥,瀬山真莉子,芽形 真奈,藤原奈津美,水澤典子,毛利安宏,工藤保誠,尾崎和美
    • Organizer
      第66回春季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] The role of deubiquitinating enzyme, OTUB1 in head and neck squamous cell carcinoma progression.2023

    • Author(s)
      Jin S., Tsunematsu T., Horiguchi T., Mouri Y., Shao W., Miyoshi K., Mizusawa N., Hagita H., Sarubo M., Yoshida K., Yoshida K., Fujiwara N., Ozaki K., Ishimaru N., Kudo Y.
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] TNF-αで刺激されたヒト歯根膜由来細胞の炎症性メディエーター発現に対するcardamoninの影響2023

    • Author(s)
      岡本梨沙,細川義隆, 細川育子, 下山真弘,尾崎和美,保坂啓一
    • Organizer
      第159回日本歯科保存学会2023年度秋季学術大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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