コラム
インフルエンザと歯周病
栃木県宇都宮市兵庫塚町の歯医者 やまのうち歯科医院の山之内です。
歯周病菌は、インフルエンザの重症化に関与しているといわれていましたが、科学的解明はわかっていませんでした。
今回、日大歯学部の神尾宜昌先生らが、ジャーナル・オブ・バイオロジカルケミストリーで発表しました。
以下はその内容の一部です。
インフルエンザは、高齢者に重大な罹患率と死亡率をもたらす世界的な健康問題であるため、その予防が重要です。
インフルエンザウイルス感染中、ヘマグルチニン（HA）の切断は、ウイルスが宿主細胞に侵入するために不可欠です。
インフルエンザウイルスと細菌の相互作用は感染症の病原性に影響を及ぼし、特定の細菌はHA切断に関与することで疾患の重症化に寄与します。
口腔衛生不良と口腔細菌の存在はインフルエンザに関連しています。歯周病細菌であるPorphyromonas gingivalisは特にインフルエンザに関連していますが、根本的なメカニズムは不明です。
本研究では、P. gingivalis培養上清がウイルスの放出と細胞間の感染拡大を促進することを観察しました。
さらに調査したところ、上清に切断されたHAが含まれていることが明らかになりました。
P. gingivalis が産生するトリプシン様プロテアーゼであるジンジパインに着目しました。
その結果、Rgp 阻害剤は P. gingivalis 培養上清中の HA 切断およびウイルス遊離増加の両方を阻害しましたが、Kgp 阻害剤ではそのような効果は見られませんでした。
さらに、Rgp 欠損 P. gingivalis 培養上清は HA を切断せず、ウイルス拡散を促進せず、ウイルス遊離増加も示しませんでした。対照的に、Kgp 欠損 P. gingivalis 培養上清は HA を切断し、感染を促進しました。これらの結果は、P. gingivalis 分泌 Rgp が HA 切断を介してインフルエンザウイルスの感染性を活性化する可能性を示しており、P. gingivalis のインフルエンザウイルス感染に対する影響を理解することは、インフルエンザ予防策の確立に貢献することを示唆しています。
結果
Porphyromonas gingivalis がウイルスの放出に影響 Madin-Darby 犬腎臓 (MDCK) 細胞がインフルエンザウイルスに感染すると、ウイルスの効率的な感染性のために HA を切断するためにトリプシンが必要になります。
この研究では、インフルエンザウイルス感染時の P. gingivalis の潜在的な役割を評価するために、ウイルスの感染性がトリプシンではなく P. gingivalis 培養上清と関連しているかどうかを調べました。
まず、P. gingivalis 培養上清が子孫ウイルスの放出に及ぼす影響を分析しました。
インフルエンザ A/Udorn/72 (H3N2) ウイルスを、P. gingivalis 培養上清、トリプシン、または細菌培養培地 (コントロール) を含む培養培地で MDCK 細胞に接種しました。
24 時間培養した後、培養培地を収集し、プラークアッセイを使用してウイルス力価を測定しました。
トリプシンまたはP. gingivalis培養上清のいずれかをウイルス吸着細胞に加えると、放出された子孫ウイルスの数が著しく増加しました。
さらに、ヒト肺細胞株（A549細胞）を使用した実験の結果、P. gingivalis培養上清中の子孫ウイルスの数が増加したことが示されました。
しかし、トリプシンを添加すると細胞が剥離した。そのため、本研究ではMDCK細胞を使用しました。
考察として
Porphyromonas gingivalis は、肺炎や慢性閉塞性肺疾患 (COPD) などの呼吸器疾患の発症および進行と関連しています 。
P. gingivalis は、肺炎患者の痰および COPD 患者の気管吸引物から検出されています。
P. gingivalis が呼吸器疾患に及ぼす影響のメカニズムを報告されています。
さらに、いくつかの臨床研究の結果から、P. gingivalis がインフルエンザウイルス感染に関与している可能性が示唆されており 、最近の in vitro 研究では、P. gingivalis とインフルエンザウイルスの同時感染は、P. gingivalis またはインフルエンザウイルス単独の感染と比較して、炎症性サイトカインの産生を著しく増強することが示されました。
しかし、P. gingivalis がインフルエンザウイルス感染に影響を及ぼすメカニズムについてはほとんどわかっていません。
この研究では、P. gingivalis がインフルエンザウイルス感染に及ぼす影響を解明しようしています。
ここでは、ジンジパインを含む培養上清がウイルス HA を切断し、インフルエンザウイルスの感染性を活性化できることを示しました。
これらの観察結果は、P. gingivalis がウイルスの感染性に寄与し、その病原性を高めることを示唆しています。
ウイルスと細菌の相互作用は、呼吸器系における病原性を高めることが報告されています。
インフルエンザウイルス感染中、細菌との共感染は罹患率と死亡率の両方に大きく寄与することがわかりました。
インフルエンザウイルスと細菌の相互作用を説明するために、いくつかのメカニズムが提案されています。
インフルエンザウイルス感染は、免疫細胞の機能を損なうことでS. aureusの二次感染に対する脆弱性を高め、S. pneumoniaeがこれらのタンパク質をより深い組織侵入に利用することを可能にします。
さらに、私たちの以前の研究では、ヒト口腔細菌叢の主要構成成分であるNA産生Streptococcus oralisがインフルエンザウイルスの放出と細胞間の感染の広がりを促進することを明らかにしました。
P. gingivalis培養上清がHAを切断し、インフルエンザウイルスの放出と細胞間の感染の広がりを促進することを明らかにしました。
インフルエンザHAのタンパク質分解による切断は、ウイルスが宿主細胞に侵入するために必要であり、この段階がウイルスの感染性に非常に重要であることを示唆しています。
特異的切断部位はHA0の表面から突出したループに位置しており、特異的HA0切断により高度に保存された融合ペプチドが露出する。
異なる特異性の酵素によるHA0切断により、高度に保存されたHA2のN末端とは異なるHA2のN末端が生成され、融合不能なHAと非感染性ウイルスが生じます。
この点で、培養上清中に含まれるP. gingivalis分泌プロテアーゼは、HAを特異的に切断する能力があり、ウイルスの感染性を失う原因となる部位を切断しないと考えられています。
これまでの報告に基づくと、S. aureusとA. viridansはインフルエンザHAを切断する能力があり、マウスにおける細菌とインフルエンザウイルスの同時感染は、ウイルス力価の上昇と肺の病変の増強を伴う致命的な感染を引き起こします。
本研究は、これらの研究とともに、特定の細菌プロテアーゼがウイルスのHAを特異的に切断し、効率的なウイルス複製を通じてインフルエンザの重症化に寄与するということを示していることがわかりました。
以前から、歯周病菌がインフルエンザの重症化に関与していることはわかっていましたが、どう関与しているかは解明できていませんでした。
この文献によって、歯周病菌がどう関与しているかがわかり科学的に証明されました。
インフルエンザを重症化させないためにも、お口の健康を守りましょうというお話でした。
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