2016 Fiscal Year Annual Research Report
Paradigm shift of strategies for the control of oral biofilm and a novel antibiofilm chemotherapy targeting exopolysaccharide synthesis.
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26462876
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
竹中 彰治 新潟大学, 医歯学系, 助教 (50313549)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 勇人 新潟大学, 医歯学系, 教授 (70251824)
寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717)
小田 真隆 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (00412403)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / 剥離 / 口腔ケア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、これまでの細菌を標的とした殺菌効果に頼ったバイオフィルム制御から、マトリックスを標的とした抗菌成分に頼らない新しい制御法への戦略の転換の必要性を提言するとともに、バイオフィルムの剥離・分散効果に主眼を置いた新しいバイオフィルム制御法を開発することであった。
成熟バイオフィルム(BF)に対する化学的制御は、たとえBF中の細菌をすべて死滅させても、その構造は付着界面に残存する。我々は、フローセル培養系と共焦点レーザー顕微鏡を用いて、残存したBF構造が新たな細菌付着とBF再形成の足場となること、sub-MICの抗菌成分を作用させたBF中の細菌が逆にBF形成を促進することをあきらかにした。これらのことから、BFへの化学的アプローチには、殺菌ではなくBF構造の分散、剥離が必要であると考えられる。この新しいBF制御剤を探索する過程で、免疫活性化作用を有する機能性糖脂質（Viz)が細菌増殖に影響を与えることなく、BF分散・剥離効果ならびに付着抑制効果を有することが判明した。
Vizは、免疫活性化作用を示すジフテリア菌の細胞表層糖脂質をリード化合物として、構造の単純化と作用の増強を図った化学合成の糖脂質であり、現在、免疫賦活剤として開発が進められている。我々は、このVizが偶然にも抗BF効果をも有することを明らかにした。Viz存在下で形成したStreptococcus mutan BFは、BF形成関連遺伝子の発現バランスを変化させ、構造安定性が低下することで易剥離性となる。さらに、Vizでコーティングした界面には細菌付着が阻害されることも見出した。BFの易剥離化は、要介護者の口腔ケアを容易にする新規材料としても期待できる。さらに、Vizは口腔細菌や肺炎球菌の気道粘膜への定着抑制にも働く可能性があることから、誤嚥性肺炎の予防薬として有効である可能性がある。
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