Development of human gingival organoid systems and investigation for the induction mechanisms of gingival inflammation and autoimmune diseases.

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本研究は初代ヒト歯肉上皮細胞を用いた三次元培養系を作成し、その固有層に毛細血管および白血球等の存在する、より生体に近い三次元歯肉組織の作製することが第一の目的である。また、二次元培養系では歯肉上皮細胞に短鎖脂肪酸が作用すると細胞死が起こるが、その細胞死が起こるメカニズムを本研究で作成した三次元培養系とで比較することが第二の目的である。初代ヒト歯肉上皮細胞の単離培養が難しく、本年度は研究に時間をじっくり取りにくい状況でもあったことから、ヒト歯肉上皮細胞株の二次元培養系を用いて、短鎖脂肪酸によるヒト歯肉上皮細胞死誘導メカニズムを探ることとした。短鎖脂肪酸である酪酸およびプロピオン酸はヒト歯肉上皮の細胞死を引き起こすが、酪酸だけでなくプロピオン酸においてもHDAC阻害作用を持つことがわかった。次に、同じくHDAC阻害因子であるSAHAやValproic acidを作用させると、酪酸やプロピオン酸を作用させたときと同様に細胞死を引き起こすことが解った。ヒストンはヒストンアセチルトランスフェラーゼ（HAT）によってアセチル化され、HDACにより脱アセチル化されることから、ヒト歯肉上皮細胞をHATの阻害作用を持つC646で前処理することで、HATによるアセチル化作用を減弱させ、短鎖脂肪酸を作用させると、ヒストンのアセチル化は減弱し、それに伴い短鎖脂肪酸誘導細胞死も減弱した。短鎖脂肪酸の代わりにSAHAやValproic acidを作用させると、ヒストンH3のアセチル化を減弱させ、それに伴う細胞死も減弱させた。これらの事から、短鎖脂肪酸のHDAC阻害作用がヒト歯肉上皮細胞の細胞死誘導に関与していることが解った。