The study on the role of reactive sulfur species in the pathogenesis of periodontitis

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歯周病は、歯周病原菌の感染により生じる炎症性の疾患で、歯槽骨の過剰な吸収を伴う。骨は、吸収と形成を繰り返すことで、形態と強度を維持する。歯周病性骨破壊は、破骨細胞による骨吸収と骨芽細胞による骨形成のバランスが崩れ、骨吸収優位となった状態である。骨表面に存在する破骨細胞の分化と活性化は、骨表面の骨芽細胞や骨基質中に存在し骨代謝を調節する骨細胞の細胞膜に発現するRANKLが破骨細胞およびその前駆細胞の細胞膜に存在するRANKL受容体 (RANK)の結合によって誘導される。一方、骨芽細胞や骨細胞が分泌するオステオプロテゲリン(OPG)は、RANKLと結合することで、RANKL-RANKの会合を阻止することで、破骨細胞分化を抑制する。我々は、システイン(Cys)残基を活性中心に持つ、歯周病原菌由来のK-ジンジパイン (Kgp) および破骨細胞その他の細胞が産生するカテプシンK (CtsK) がOPGを分解することで、破骨細胞分化を促進することを報告した。近年、タンパク質中のCys-SH基に過剰な硫黄原子が結合すること、すなわち活性硫黄分子化されることで、その生物活性が調節されることが報告されている。本研究は、骨代謝調節にCys-プロテアーゼやその他のシグナル関連分子の活性硫黄化が果たす役割を、破骨細胞および骨芽細胞の分化・機能調節を指標に解析している。これまでに、上記のCys-プロテアーゼの骨代謝における役割の解明に加え、骨芽細胞の機能発現および破骨細胞分化過程に活性硫黄分子が正の調節因子として働くことを見出している。これらの結果は、Cys-プロテアーゼのみならず、種々のシグナル分子の活性硫黄分子化が骨代謝の調節に深く関わることを示唆している。