根管に棲息する細菌は、細胞増殖を誘導し、歯肉細胞や癌細胞の力学的特性を変化させる

Bacteria Residing at Root Canals Can Induce Cell Proliferation and Alter the Mechanical Properties of Gingival and Cancer Cells.

抄録

人間の健康や疾病における口腔内細菌叢の重要性を理解することは、口腔内や全身の病理に直接影響を及ぼす機能的、代謝的、分子的変化に関する知識の拡大にもつながる。現在までに、多くの研究が、口腔内に存在するいくつかの微生物が、がんの発生や進行に重要な役割を果たしていることを明らかにしている。このような影響は主にspp.について指摘されているが、他の口腔内微生物の潜在的な影響についても調査する価値がある。本研究では，歯肉細胞および肺癌，乳癌，卵巣癌由来の細胞株の増殖能力と機械的特性に及ぼす， , , , , の影響を評価することを目的とした。この目的のために，外科的に除去された歯とヒトの唾液の存在下で，嫌気的および好気的条件で培養されたバイオフィルムから採取された熱不活性化された細菌および上澄み液と，選択された細胞株をインキュベートした．細胞集団の成長に対する口腔内細菌の影響は様々で、ヒト初代歯肉繊維芽細胞（HGF）と肺がんA549細胞、乳がんMCF-7と卵巣がんSKOV-3細胞に対して最も高い成長促進効果が認められた。注目すべきは、この効果は、細菌由来の製品の刺激促進作用と毒性作用の微妙なバランスに依存しているようだ。細胞増殖能に対する細菌の多様な影響にもかかわらず、細菌とそれに対応するバイオフィルム上清で刺激された歯肉細胞と肺がん細胞の硬さには有意な変化が観察され、口腔や歯の組織における疾患の発症に関わる新たな分子メカニズムが示唆された。したがって、口腔内細菌の発癌性の特徴を多変量解析し、細胞の機械的特性の変化の可能性を検討することが提案される。これらの結果は、口腔内細菌叢を健全な状態に保つためには、口腔衛生と根管治療が重要な役割を果たすことを裏付けている。

Understanding the importance of oral microbiota in human health and disease also leads to an expansion of the knowledge on functional, metabolic, and molecular alterations directly contributing to oral and systemic pathologies. To date, a compelling number of studies have documented the crucial role of some oral cavity-occurring microbes in the initiation and progression of cancers. Although this effect was noted primarily for spp., the potential impact of other oral microbes is also worthy of investigation. In this study, we aimed to assess the effect of , , and on the proliferation capability and mechanical features of gingival cells and cell lines derived from lung, breast, and ovarian cancers. For this purpose, we incubated selected cell lines with heat-inactivated bacteria and supernatants collected from biofilms, cultured in both anaerobic and aerobic conditions, in the presence of surgically removed teeth and human saliva. The effect of oral bacteria on cell population growth is variable, with the highest growth-promoting abilities observed for in relation to human primary gingival fibroblasts (HGF) and lung cancer A549 cells, and in relation to breast cancer MCF-7 and ovarian cancer SKOV-3 cells. Notably, this effect seems to depend on a delicate balance between the pro-stimulatory and toxic effects of bacterial-derived products. Regardless of the diverse effect of bacterial products on cellular proliferation capability, we observed significant alterations in stiffness of gingival and lung cancer cells stimulated with bacteria and corresponding biofilm supernatants, suggesting a novel molecular mechanism involved in the pathogenesis of diseases in oral cavities and tooth tissues. Accordingly, it is proposed that analysis of cancerogenic features of oral cavity bacteria should be multivariable and should include investigation of potential alterations in cell mechanical properties. These findings corroborate the important role of oral hygiene and root canal treatment to assure the healthy stage of oral microbiota.