2023 Fiscal Year Research-status Report
Molecular fingerprint imaging to Alzheimer's disease development to produce by periodontal disease bacteria using raman spectroscopy
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22K10313
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
足立 圭司 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70457951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
狩生 徹 尚絅大学, 生活科学部, 教授 (10412735)
足立 哲也 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10613573)
山本 俊郎 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40347472)
金村 成智 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70204542)
PEZZOTTI G. 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962)
小原 幸 京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (80275198)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ラマン分光法 / アルツハイマー病 / 外膜小胞 / ジンジパイン / アミロイド線維 / セラミド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、歯周病菌の病原分子がアルツハイマー病の発症に関わることが示唆されているものの、その発症機序は不明な点が多く、神経細胞内におけるアミロイドβの蓄積や線維変化をモニタリングする必要があった。しかし、従来の研究手法は染色または細胞破壊を伴う方法がほとんどであり、神経細胞膜上のアミロイドβの線維化の過程をありのままの状態でモニタリングするのは困難であった。我々は無染色でタンパク質・脂質・代謝物を同時に分析できるラマン分光法を用いることで、歯周病菌の代謝産物（酵素・セラミド・外膜小胞）が神経細胞へ与える影響を明らかにできると考えた。そこで本研究では、ラマン分光法を用い細胞膜上で形成されるアミロイド線維の分子構造をリアルタイムに解析することで、線維化に関連する分子を同定し、歯周病代謝物が神経細胞に与える影響を明らかにすることを目的とする。本研究の成果は、アルツハイマー病の病態解明だけでなく、新たな治療薬の開発に繋がると期待される。
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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
Pgの培養上清から、超遠心により得られたOMVは平均粒径35nmの球形を呈することをTEMおよびDLSで確認した。ラマン分光法によりOMVはPg 特異的なセラミドPhosphoglycerol dihydroceramide (PGDHC)やリポ多糖 (LPS) を内包し、歯周病細菌が産生する特異的酵素（N-ベンゾイル-DL-アルギニルペプチダーゼ）が濃縮されていることが明らかとなった。免疫染色の結果、OMV添加培養群は、アミロイドβおよびリン酸化Tauの形成が亢進され、神経突起が消失することが明らかとなった。ラマンプロファイリングから、GAPDHおよびジスルフィド結合（S‐S結合）に関連するバンドの増加を認めた。ラマンイメージングから、OMV添加群のコレステロールの集積を認めた。本研究は、国際科学誌IJMにて成果報告を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度ではP.g以外の様々な細菌や酵母から外膜小胞を採取し、ラマン分光で外膜小胞の分子構造の違いを比較することで、P.g特異的なバイオマーカーを同定する。
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| Causes of Carryover |
消耗品の納品が予定より遅れたため、次年度の繰り越して購入する。
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