Porphyromonas gingivalis と歯性幹細胞のクロストークは、歯周炎ニッチにおける炎症と骨量減少を増幅させる

Porphyromonas gingivalis and dental stem cells crosstalk amplify inflammation and bone loss in the periodontitis niche.

抄録

歯周炎は6番目に多い疾患であり、全世界で約35億人がう蝕と歯周病に罹患している。一般に、口腔内の共生微生物叢から異種微生物叢への移行が歯周病の始まりとされている。歯周微小環境における病原体は幹細胞と相互作用し、その再生能を調節する。そこで、本総説では、歯周炎状態における微生物と幹細胞の相互作用に焦点を当てる。微生物は歯周組織幹細胞に様々な炎症性サイトカインやケモカインを分泌させ，損傷した歯周組織における炎症負荷を増大させ，歯周炎をさらに悪化させる．また、微生物との相互作用は、アルカリホスファターゼ、ラント関連転写因子2、1型コラーゲン、オステオカルシン、オステオポンチンなどをダウンレギュレートし、歯科幹細胞の骨形成分化能を低下させる。微生物と幹細胞の相互作用は、歯周炎ニッチにおける炎症性サイトカインシグナルを増幅させ、歯性幹細胞の骨形成コミットメントを低下させる。微生物と幹細胞の相互作用を明確に理解することは、歯周炎の管理において幹細胞を用いた再生療法を設計する上で極めて重要である。

Periodontitis is the sixth most prevalent disease, and almost 3.5 billion people are affected globally by dental caries and periodontal diseases. The microbial shift from a symbiotic microbiota to a dysbiotic microbiota in the oral cavity generally initiates periodontal disease. Pathogens in the periodontal microenvironment interact with stem cells to modulate their regenerative potential. Therefore, this review focuses on the interaction between microbes and stem cells in periodontitis conditions. Microbes direct dental stem cells to secrete a variety of pro-inflammatory cytokines and chemokines, which increase the inflammatory burden in the damaged periodontal tissue, which further aggravates periodontitis. Microbial interaction also decreases the osteogenic differentiation potential of dental stem cells by downregulating alkaline phosphatase, runt-related transcription factor 2, type 1 collagen, osteocalcin, osteopontin, and so on. Microbe and stem cell interaction amplifies pro-inflammatory cytokine signaling in the periodontitis niche, decreasing the osteogenic commitment of dental stem cells. A clear understanding of microbial stem cell interactions is crucial in designing regenerative therapies using stem cells in the management of periodontitis.