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歯周病原性プラークにおける栄養共生機構の解明

阐明牙周病菌菌斑的营养共生机制

基本信息

批准号：
16J07311
负责人：
坂中哲人
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

歯周病は微生物叢の高病原化（Dysbiosis）に由来する疾患である。Dysbiosisに寄与する微生物間の相互作用のひとつに，菌種間で代謝産物を分け合う栄養共生がある。最近我々は，口腔初期付着菌であるStreptococcus gordoniiの産生するオルニチンが，歯周病関連菌Fusobacterium nucleatumを栄養しバイオフィルム形成を促進することを見出した（Sakanaka et al., J Biol Chem, 2015）。本研究では，S. gordoniiとF. nucleatum間で行われる栄養共生現象の全容解明を目指すとともに，それがDysbiosisに及ぼす影響について評価することを試みた。共培養実験を行ったところ，F. nucleatum単独培養時と比べ，共培養時ではF. nucleatum菌体内のN-アセチルオルニチンとプトレシンが顕著に増加するとともに，グルタミン酸やアラニン等のアミノ酸や，AMPやNAD+等の核酸が増加することが示された。さらに共培養時には，S. gordonii由来代謝産物としてオルニチン，アラニン，グルタミン酸等が培地中で増加するとともに，F. nucleatum由来代謝産物として酪酸が増加することが分かった。F. nucleatumの主要なエネルギー産生経路として，グルタミン酸を代謝して酪酸を産生する経路が知られている。そこでqRT-PCRを行い同代謝経路上の酵素の発現量を評価したところ，共培養時にはブチリルCoAデヒドロゲナーゼ等，複数の酵素の発現が有意に上昇することが示された。このことからS. gordoniiから供与された複数のアミノ酸がF. nucleatumの酪酸発酵能を高めることが示唆された。この知見に関し，2017年7月にValenciaで行われたFEMS 2017で発表を行い反響を得た。

Dysbiosis is the origin of high pathogenic microbial flora in dental diseases. Dysbiosis and microbial interactions, and the separation and symbiosis of metabolites between species Recently, we have shown that the production of Streptococcus gordonii in the early stages of oral infection is promoted by the cultivation of Fusarium nucleatum, a bacterium associated with periodontal diseases (Sakanaka et al., J Biol Chem, 2015）。In this study, S. gordoniiとF. A complete explanation of the symbiosis phenomenon between nucleatum cells is given. Co-culture is the most important way to cultivate a plant. Nucleatum was cultured separately and co-cultured separately. The increase of nucleic acid, AMP, NAD+, etc. in nucleatum is indicated by the increase of nucleic acid in nucleatum. In co-culture, S. gordonii is derived from metabolites, such as those produced in culture. Nucleatum is derived from a metabolite called butyric acid. F. Nucleatum's main production pathway is known as the pathway for acid metabolism and butyric acid production. The expression of enzymes in the same metabolic pathway was evaluated during qRT-PCR, and the expression of multiple enzymes was intentionally increased during co-culture.このことからS. gordonii is a compound of F. Nucleatum's lactic acid metabolism is high. This information is relevant to Valencia in July 2017.