私の研究

私の研究
食品による疾病予防の可能性を探る
廣瀬 公治（ひろせ きみはる）
奥羽大学 歯学部 口腔衛生学教授

１．はじめに通して集団の健康の保持・増進を目指す学問です。

私たちの生命を支える食品は、様々な機能を持

私はこれまで、歯周病予防の方略を探るため、つことが知られています。具体的例としては、齲

骨吸収という現象に注目し、培養細胞や細菌を用蝕（むし歯）にならない甘味料であるキシリトーいた基礎的研究を行ってきました。その研究のなルを配合したガムなどの特定保健用食品、いわゆかで、二糖類であるトレハロースが歯周病予防にるトクホがあります。トクホのようにしっかりと寄与する可能性を見い出していますのでご紹介ししたエビデンスのあるものから、怪しい言い伝えます。

まで様々ですが、もしひとつでも疾病予防につながる可能性のある食品、それも摂取容易なものであれば健康の保持・増進に有益であるといえるでしょう。
歯科の２大疾患として齲蝕（むし歯）と歯周病（歯槽膿漏）があります。このうち歯周病は歯を支える歯槽骨の吸収を認める感染症で、人類が歯を失う大きな原因となっています。歯を失うことは咀嚼や発音などの機能低下を招き生活の質（QOL）の低下やフレイルにも繋がります。また、最近の研究で、歯周病は、歯を失う原因となるばかりではなく、糖尿病や早産など全身の健康にも大きな悪影響を与えることが明らかとなってきました。
私の専攻する口腔衛生学は、口腔疾患の予防を

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図１ P. gingivalis

図１P.gingivalis

私の研究２．歯周病は歯周病原性細菌の持続感染症である免疫担当細胞を刺激して炎症性サイトカインを産生させ続けているのです。

1980年代に、それまで諸説紛紛であった歯周病（いわゆる歯槽膿漏）の原因細菌として

３．トレハロースが骨粗鬆症の予防・改善にPorphyromonas gingivalis （P. gingivalis ）（図１）有効である可能性を示す動物実験が有力視されるようなりました。以来、世界の歯超高齢社会であるわが国では、骨密度が低下し周病の研究はこの P. gingivalis を用いたものが主骨折の危険がある骨粗鬆症の患者は増加の一途を流となりました。

辿り、日本骨粗鬆症学会によればその数は1,300

P. gingivalis は、菌自体それほど強い毒性は万人とされています。また、その多くは閉経後の持ってませんが、歯周組織（歯の根の組織）や、女性であり、女性ホルモンの分泌低下が大きなリそこに集まる免疫担当細胞にはそれなりの生物活スクとされています。

性を示します。そのひとつに、P. gingivalis が持

私が奥羽大学に赴任した頃、本学歯科薬理学講

つ歯周組織細胞からの炎症性サイトカインの誘導座の研究グループが、齲蝕を作りにくい低齲蝕原１，２）。この炎症性サイトカインの中性甘味料であるトレハロースが骨粗鬆症の進行をには、インターロイキン 1β（IL-1β）や、腫瘍抑制する可能性を示唆する研究をされていまし

壊死因子（TNF）αのように骨を破壊する細胞た３）。研究には閉経後の女性を模した卵巣摘出マである破骨細胞を活性化するもの（破骨細胞活性ウスを骨粗鬆症のモデル動物として用い、トレハ化因子）があります。ですから、歯を良く磨いてロースを摂取させたマウスと摂取させなかったマ

歯と歯茎との境目にある歯垢（デンタルプラー

ウスの骨密度を軟エックス線撮影で評価しました。

ク）を除去したり、歯石を取ることは、必然的

その結果、トレハロースは卵巣摘出マウスで著明に P. gingivalis の除去につながっています。しかに認められた椎骨の骨密度低下を抑制することがし、磨き残しが多い、あるいは定期的に歯石除去３）示されました（図２）。そこで私は、骨粗鬆症を行ってないなど、口腔の衛生状態が良くない場も歯周病も骨吸収という病態が同一であることか合、P. gingivalis はいつも歯と歯茎の境目に生息ら、歯周病の予防や進行抑制にトレハロースが応することで持続感染を成立させ、歯周組織細胞や用できないか検討することにしました。

能があります卵巣非摘出マウス

卵巣非摘出ラット

卵巣摘出マウストレハロースを摂取させた
３）
卵巣摘出ラット
図２ 卵巣摘出マウスにおけるトレハロースの骨密度低下抑制作用

図２

卵巣摘出ラット

トレハロースを摂取させた
卵巣摘出マウス

卵巣摘出ラットにおけるトレハロースの骨密度低下抑制作用3
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私の研究４．トレハロースは P. gingivalis が誘導する放出して味方となる免疫担当細胞を外敵侵入局所免疫担当細胞からの炎症性サイトカイン産に招集します。しかし、それとは反対に、炎症性生を抑制するサイトカインは周辺細胞に対し、その名の通り炎トレハロースが骨粗鬆症モデルマウスの骨吸収症反応を引き起こします。その中のひとつが骨破壊です。

を抑制する機能性を、歯周病の予防や改善に応用できる可能性を持つかについて検討しました。歯実験では、マウス腹腔マクロファージに、P.

周病における骨吸収は骨粗鬆症のそれとは異なりgingivalis 由来の内毒素であるリポ多糖（LPS）細菌の関与があります。しかし、骨吸収機序はととトレハロースを添加し、マクロファージからのもに破骨細胞が活性化されることにあります。そIL-1βと TNF-αの産生状況を測定しました。そこで、歯周病原菌である P. gingivalis が歯周組織の結果、トレハロースは、P. gingivalis の LPSから誘導する炎症性サイトカインのうち、破骨細によるマクロファージからの IL-1β産生を有意胞活性化因子である IL-1βと TNF-αの産生をトに抑制することが示されました（図３）４）。そしレハロースが抑制するか実験で確かめてみました。て、この抑制は、メッセンジャーRNA（mRNA）

実験に用いた細胞は、マウス腹腔マクロファーへの転写レベルで起きていることを Real-time

ジです。マクロファージは、生体に細菌やウイル

reverse transcription polymerase chain reaction

スなどの外敵が侵入してきた時に貪食してくれる（RT-PCR）にて確認しました（図４）４）。さらに、頼もしい細胞です。しかし、外敵から生体を守るTNF-αにおいても同様の現象が認められました

ためには更なる援軍が必要です。そのためマクロ４）（図５）。これらの結果は、トレハロースが歯周

ファージは IL-1βなどの炎症性サイトカインを局所において、歯周病原性細菌による炎症反応を

IL-1β(pg/mL)

12080400LPS (5μg/mL)
Trehalose
図３―――10mM＋―＋＋0.01mM 0.1mM＋＋1mM 10mM

トレハロースは P. gingivalis の LPS が誘導するマウスマクロファージからの IL-1βの産生を抑制する４）
図３ トレハロースはP. gingivalisのLPSが誘導するIL-1βの産生を抑制する4)

mRNA発現強度比70605040302012h
24h

100LPS(5μg/mL)
Trehalose(10mM)
図４－－－＋＋－＋＋

トレハロースは P. gingivalis の LPS が誘導するマウスマクロファージからの IL-1βの mRNA の発現を抑制する４）

図4 トレハロースはP. gingivalisのLPSが誘導するIL-1βのｍＲＮＡの発現を抑制する4)44

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私の研究mRNA発現強度比

432112h24h

0LPS(5μg/mL)
Trehalose(10mM)
図５－－－＋＋－＋＋

トレハロースは P. gingivalis の LPS が誘導するマウスマクロファージからの TNF-αの mRNA の発現を抑制する４）
図５ トレハロースはP. gingivalisのLPSが誘導するTNF-αのｍＲＮＡの発現を抑制する4)抑制する可能性を示唆するものです。

参考文献
１． Hanazawa, S., Hirose, K., Ohomori, Y.,

５．おわりにKitano, S. : Bacteroides gingivalis fimbriae

食品であるトレハロースが歯周病予防効果を持

stimulate production of thymocyte-activating

つ可能性を示す研究を述べさせていただきました。

factor by human gingival fibroblasts. Infect

これを応用する方法として、歯磨剤にトレハロー

Immun. 56：272－274，1988.

スを配合することなどが考えられることから、今後検討を重ねたいと考えています。

２． Hanazawa, S., Murakami, Y., Hirose, K.,
Amano, S. and Kitano, S. : Porphyromonas

ところで、今、新型コロナウイルス感染症が大（Bacteroides ）gingivalis fimbriae activate

問題となっています。以前よりウイルス感染症を

mouse peritoneal macrophages and induce gene

抑制する食品成分としてラクトフェリンがあるこ

expression and production of interleukin-1.とが知られています。しかし、ラクトフェリンがInfect. Immun. 59：1972－1977，1991.

新型コロナウイルス感染抑制に効果があるかは現

３．田谷かほる、菅島正栄、浜田節男：卵巣摘出

在不確実ですが、複数の研究機関でその効果を検マウスにおけるトレハロースの骨形成促進効果の証する基礎研究が進んでいます。

検討．日歯保存誌．50：52－61，2007.

感染症予防法のひとつとして、ワクチン接種の４．Taya, K., Hirose, K., Hamada, S. Trehalose

ように、病原微生物に対する宿主の抵抗性を上昇

inhibits inflammatory cytokine production byさせる方法がありますが、トレハロースやラクトprotecting IkB-αreduction in mouse peritoneal

フェリンのような、案外身近な食品が感染症に対macrophages. Arch. Oral Biol. 54：749－756，

する宿主抵抗性を上げる効果を持っているのかも2009.

知れないと思うと、毎日の食事もちょっとした宝探しになるような気がします。
＜略 歴＞

1959年 北海道札幌市生まれ。1985年 城西歯科大学（現・明海大学歯学部）卒業、1989年 明海大学大学大学院修了、その後、明海大学歯学部口腔微生物学講座・助手、北海道医療大学歯学部口腔衛生学講座・助教授を経て、2006年から奥羽大学歯学部口腔衛生学講座・教授。
福島県歯科保健対策協議会・会長、福島市歯と口腔の健康づくり推進委員会・会長

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