OMVに着目した脳バリア破綻とアルツハイマー病におけるジンジパイン仮説の検証

以 OMV 为重点验证牙龈蛋白酶假说在脑屏障破坏和阿尔茨海默氏病中的作用

• 批准号: 22K15287
• 负责人: 野中 さおり
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Yasuda Women's University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15287/
• 关键词: ジンジバリス菌; ジンジパイン; outer membrane vesicle; 血液脳関門; ZO-1; オクルディン; OMV; アルツハイマー病

申請者は、これまでに、アルツハイマー病の発症・増悪を招くとされる代表的な歯周病菌のジンジバリス菌が分泌するプロテアーゼのジンジパインが、密着結合構成タンパク質のZO-1やオクルディンを直接分解することで、脳血管内皮細胞の透過性を上げ、菌自体や病原性因子の脳実質への侵入を可能にすることを発見した。しかし、これらジンジパインの標的タンパク質のアミノ酸配列を調べたところ、ジンジパインによる切断可能配列が、細胞外に出ていないことが分かった。このことは、ジンジパインが細胞内に入ってこれらタンパク質を切断することを示唆するが、その仕組みはわかっていなかった。2022年度はその解明に取り組み、以下のような実験により、ジンジバリス菌が分泌するouter membrane vesicle(OMV）を運び屋としてジンジパインが細胞内に侵入し、ZO-1やオクルディンといった密着結合構成タンパク質を細胞の内側から分解することを明らかにした。1. ジンジパインの結合したOMVのヒト脳血管内皮細胞株への侵入：ジンジバリス菌の培養上清からエキソソーム抽出キットを用いて調製したOMVを蛍光色素のCy5でラベルした後、ヒト脳血管内皮細胞株(hCMEC/D3細胞)に添加し、共焦点レーザー顕微鏡で観察した。その結果、Cy5のシグナルが細胞内から検出された。また、同じ細胞に対して、抗ジンジパイン抗体を用いた免疫染色を行ったところ、そのシグナルが細胞内のCy5シグナルと重なっていた。以上のことから、ジンジパインはOMVに結合した状態で脳血管内皮細胞に侵入すると考えられた。2. ジンジバリス菌OMVによる密着結合タンパク質の分解：OMVのみを添加しても、hCMEC/D3細胞におけるZO-1及びオクルディンレベルの減少が見られることがウエスタンブロッティングで確認された。

Applicants は, こ れ ま で に, ア ル ツ ハ イ マ ー disease の 発 disease, raised 悪 を recruit く と さ れ る represent な 歯 weeks germs の ジ ン ジ バ リ が ス bacteria secrete す る プ ロ テ ア ー ゼ の ジ ン ジ パ イ ン が, indiscrete combining タ ン パ ク qualitative の ZO 1 や オ ク ル デ ィ ン を direct decomposition す る こ と の で, 脳 vascular endothelial cells through sexual を げ, self The pathogenic factor や 脳 substance へ <s:1> invasion を may にする とを とを occur た. し か し, こ れ ら ジ ン ジ パ イ ン の mark タ ン パ ク qualitative の ア ミ ノ acid with column を adjustable べ た と こ ろ, ジ ン ジ パ イ ン に よ る cut might match column が, extracellular に て い な い こ と が points か っ た. こ の こ と は, ジ ン ジ パ イ ン に が cell into っ て こ れ ら タ ン パ ク qualitative を cut す る こ と を in stopping す る が, そ の blackstone group み は わ か っ て い な か っ た. 2022 annual は そ の interpret に み り group, the following の よ う な be 験 に よ り, ジ ン ジ バ リ が ス bacteria secrete す る outer be Vesicle (OMV) を luck び house と し て ジ ン ジ パ イ ン に が cell invasion し や, ZO - 1 オ ク ル デ ィ ン と い っ た indiscrete together タ ン パ ク qualitative の を cells inside か ら decomposition す る こ と を Ming ら か に し た. 1. Youdaoplaceholder0 ジパ ジパ ジパ <s:1> invade by combining with <s:1> たOMV ヒト脳 vascular endothelial cell line へ : の ジ ン ジ バ リ ス bacteria culture supernatant か ら エ キ ソ ソ ー ム spare キ ッ ト を with い て modulation し た OMV を 蛍 photopigment の Cy5 で ラ ベ ル し た, ヒ ト 脳 vascular endothelial cell line (hCMEC/D3 cells) に add し, total focus レ ー ザ ー 顕 micromirror で 観 examine し た. Youdaoplaceholder0 <s:1> results, Cy5 シグナ シグナ が が が cells ら検 ら検 された. ま た, with じ cell に し seaborne て, resisting ジ ン ジ パ イ を ン antibody with い た immune dyeing line を っ た と こ ろ, そ の シ グ ナ ル が intracellular の Cy5 シ グ ナ ル と heavy な っ て い た. Above の こ と か ら, ジ ン ジ パ イ ン は OMV に combining し た state で に 脳 endothelial cells invade the す る と exam え ら れ た. 2. ジ ン ジ バ リ ス bacteria OMV に よ る indiscrete combining タ ン パ ク qualitative の decomposition: OMV の み を add し て も, hCMEC/D3 cells に お け る ZO - 1 and び オ ク ル デ ィ ン レ ベ ル の reduce が see ら れ る こ と が ウ エ ス タ ン ブ ロ ッ テ ィ ン グ で confirm さ れ た.

项目成果

歯周病菌が分泌するジンジパインによる脳バリア破綻機構

牙周病菌分泌的牙龈蛋白酶破坏脑屏障的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Nonaka S;Kadowaki T;Nakanishi H.;野中 さおり
• 通讯作者: 野中 さおり