シアルダーゼ阻害剤DANAは、ポルフィロモナス・ジンギバリスの病原性を低下させ、抗炎症作用を発揮する。インビトロおよびインビボでの実験

The sialidase inhibitor, DANA, reduces Porphyromonas gingivalis pathogenicity and exerts anti-inflammatory effects: An in vitro and in vivo experiment.

• Shiwen Yu
• Xiaomiao Fan
• Shaowen Zheng
• Li Lin
• Jingbo Liu
• Yaping Pan
• Chen Li

抄録

背景:

歯周炎の発症にはシアルダーゼが重要な役割を果たしており，ポルフィロモナス・ジンギバリスはシアルダーゼ産生菌であり，歯周炎の発症に関与していると考えられている．本研究の目的は，シアルダーゼ阻害剤である2-デオキシ-2,3-ジヒドロ-N-アセチルノイラミン酸（DANA）の抗ウイルス性および抗炎症性をin vitroおよびin vivoで評価することであった。

BACKGROUND: Sialidase has an important role in the pathogenesis of periodontitis and Porphyromonas gingivalis is a sialidase-producing organism implicated in periodontitis development. The aim of this study was to evaluate the anti-virulence and anti-inflammatory properties of the sialidase inhibitor, 2-deoxy-2,3-didehydro-N-acetylneuraminic acid (DANA), in vitro and in vivo.

方法:

DANAのジンギバリスシアルダーゼおよび細胞生存率への影響を決定し，P. gingivalisの病原性への影響を成長曲線，細胞形態，バイオフィルム形成，フィンブリア遺伝子発現，ジンジパインおよびリポ多糖類（LPS）活性の評価により評価した。LPS誘発マクロファージに対するDANAの抗炎症効果は、腫瘍壊死因子α（TNF-α）、インターロイキン（IL-1β）、誘導性一酸化窒素合成酵素（iNOS）分泌物の測定により評価した。ラットのジンギバリス歯周炎に対するDANAの効果をX線写真、立体顕微鏡、病理組織学、免疫組織化学で解析した。

METHODS: The effects of DANA on P. gingivalis sialidase and cell viability were determined, and the effects of DANA on P. gingivalis virulence were evaluated by assessment of growth curves, cell morphology, biofilm formation, fimbriae gene expression, and gingipains and lipopolysaccharide (LPS) activity. Anti-inflammatory effects of DANA on LPS-induced macrophages were assessed by measurement of tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin (IL-1β), inducible nitric oxide synthase (iNOS) secretions. The effect of DANA on P. gingivalis-induced periodontitis in rats was analyzed by radiography, stereoscopic microscopy, histopathology and immunohistochemistry.

結果:

1mM DANAのシアルダーゼ阻害率は72.01%であった。DANAを投与した場合，未投与の対照群と比較して，P. gingivalisの増殖およびバイオフィルム形成が抑制され，fimA，fimR，fimS遺伝子の発現およびジンジパインズ活性が有意に低下した．DANAはマクロファージの生存率には影響を与えなかったが、LPS刺激マクロファージにおけるTNF-α、IL-1β、iNOS産生を有意に抑制した。歯周炎ラットモデルでは、DANAは歯槽骨吸収を抑制し、TNF-αおよびIL-1β産生を抑制した。

RESULTS: Sialidase inhibition rate of 1mM DANA was 72.01%. Compared with untreated controls, treatment with DANA inhibited P. gingivalis growth and biofilm formation, and significantly decreased expression of the fimA, fimR, and fimS genes, as well as gingipains activity. DANA did not influence macrophage viability, but significantly inhibited TNF-α, IL-1β, and iNOS production in LPS-stimulated macrophages. In the periodontitis rat model, DANA prevented alveolar bone absorption and inhibited TNF-α and IL-1β production.

結論:

DANAは、P. gingivalisの増殖、バイオフィルム形成、病原性を低下させ、抗炎症作用、ラット歯周炎に対する効果を示すことから、歯周炎の新たな補助的治療薬として開発が検討されるべきであることが示唆された。この記事は著作権により保護されています。無断転載を禁じます。

CONCLUSION: DANA can reduce the growth, the biofilm formation and the virulence of P. gingivalis and exhibits anti-inflammatory effects, as well as effects against rat periodontitis, suggesting that DANA should be considered for development as a new adjunctive treatment for periodontitis. This article is protected by copyright. All rights reserved.

This article is protected by copyright. All rights reserved.