Porphyromonas gingivalis リポ多糖類の慢性投与によるマウス骨格筋への影響

Effects of chronic Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide infusion on skeletal muscles in mice.

• Naoya Kawamura
• Yoshiki Ohnuki
• Ichiro Matsuo
• Kenji Suita
• Misao Ishikawa
• Yasumasa Mototani
• Kouichi Shiozawa
• Aiko Ito
• Yuka Yagisawa
• Yoshio Hayakawa
• Megumi Nariyama
• Daisuke Umeki
• Yuko Ujiie
• Kazuhiro Gomi
• Satoshi Okumura

抄録

様々な口腔内細菌が原因で起こる歯周炎は、成人に多く、歯を失う主な原因の一つであると同時に、多くの全身疾患を進行させる原因の一つでもあります。しかし、サルコペニア（加齢に伴う骨格筋量・機能の低下）との関連は不明な点が多い。本研究の目的は、Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide（PG-LPS）がマウスの骨格筋に及ぼす影響を調べ、その根底にあるメカニズムを明らかにすることである。マウス（C57BL/6）にPG-LPS（0.8mg/kg/日）を4週間投与した。この投与により、速筋（咬筋、前脛骨筋）の重量は有意に減少したが、遅筋（ヒラメ筋）の重量は減少しなかった。筋線維化面積は咬筋で有意に増加したが、他の2つの筋肉では変化しなかった。アポトーシス筋細胞の数は、咬筋で有意に増加した（約8倍）。これらのデータは、PG-LPSへの持続的な不顕性曝露は速筋のサイズを減少させるが、遅筋のサイズは減少させないことを示唆している。咬筋は特にPG-LPSの悪影響を受けやすいようである。なぜなら、筋肉のリモデリング（筋線維化と筋細胞のアポトーシス）は咬筋のみで誘発されたからである。このように、歯周炎は口腔サルコペニアの主要な原因の一つである可能性があります。

Periodontitis, which is caused by various oral organisms, predominantly affects adults, and is one of the main causes of tooth loss, as well as leading to progression of numerous systemic diseases. However, its relationship to sarcopenia (aging-associated degenerative loss of skeletal muscle mass and function) remains unclear. The aim of this study was to investigate the effects of Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide (PG-LPS) on skeletal muscle in mice, and to establish the underlying mechanisms. Mice (C57BL/6) were injected with PG-LPS (0.8 mg/kg/day) for 4 weeks. This treatment significantly decreased the weight of fast-twitch skeletal muscles (masseter and tibialis anterior muscles), but not that of slow-twitch skeletal muscle (soleus muscle). The area of fibrosis was significantly increased in masseter muscle, but remained unchanged in the other two muscles. The number of apoptotic myocytes was significantly increased (approximately eightfold) in masseter muscle. These data suggest that persistent subclinical exposure to PG-LPS might reduce the size of fast-twitch skeletal muscle, but not slow-twitch skeletal muscle. Masseter muscle appears to be especially susceptible to the adverse effects of PG-LPS, because muscle remodeling (muscle fibrosis and myocyte apoptosis) was induced solely in masseter muscle. Thus, periodontitis might be one of the major causes of oral sarcopenia.