Porphyromonas gingivalis

GingipainEdit

Arg-gingipain(Rgp)およびlys-gingipain(Kgp)は、p.gingivalisによって分泌されるエンドペプチダーゼ酵素である。 これらのgingipainsは存続および病原性に貢献する有機体のための多くの機能に役立ちます。

Arg-gingipainsは、p.gingivalisの生存のための栄養素の収集において重要な役割を果たすことが判明しています。 Rgpは、ヒトアルブミン血清からの豊富な窒素および炭素源を細菌に提供するために、宿主生物の大きなペプチドを分解する。 P. gingivalisはまた多数の細胞機能を行うのに必要とされる豊富な鉄の源を有機体に与える宿主細胞内のtransferrinを低下できます。

ギンギパインはまた、宿主の侵入と植民地化に関連する多くの必要な機能を担っています。 Rgpギンギパインは長い線毛の前駆体蛋白質を処理するため,接着と浸潤に必要である。 Rgpa,Kgp,ヘマグルチニンA(Haga)をコードするP.gingivalis遺伝子は,T.denticolaとのインキュベーション後に強く発現した。 ヘマグルチニン接着ドメイン含有蛋白質は,他の細菌種とのp.gingivalisの接着能力を増加させるように作用する。 それらはまた成長段階および成熟段階のbiofilmの完全性の調整と関連付けられます。 Lys-gingipains(Kgp)は固定化されたマトリックス蛋白質フィブリノーゲンおよびフィブロネクチンに結合でき、ホストの植民地化に於いての役割があるかもしれません。

ギンギパインは、宿主の免疫応答の複数のシグナルを分解する能力も持っています。 それらは、サブクラス1および3Igg抗体、ならびにIL−1β、IL−2、IL−6、TNF−αおよびIL−8のような炎症誘発性サイトカインを高p.gingivalis濃度の領域で切断する能 Rgpは、T細胞通信および増殖を調節することによって、宿主適応免疫応答を回避することを可能にするT細胞中のIL−2蓄積を阻害することができる。

歯肉炎は、マトリックス金属タンパク質、コラーゲン、およびフィブロネクチンの分解に起因する歯周炎の組織損傷症状の重要な要因である。 これらの基質の分解は、宿主細胞と細胞外マトリックスとの間の相互作用を妨害し、したがって創傷治癒を妨げ、歯周組織の破壊を引き起こす。 Rgpは、p38a MAPK伝達経路を介してホストの炎症応答を誘発するための責任があります。 この応答は、歯周炎の炎症性の性質に寄与し、組織および骨の破壊に関与する可能性が高い。

ギンギパインはアルツハイマー病(AD)と関連している。 A d脳病理を呈する患者のTmaからギンギパインを発見した。 RgpbとKbpは,AD患者の海馬と大脳皮質から発見され,AD病理のマーカーであるタウ負荷と,ad脳のタウもつれやアミロイドベータプラークに蓄積するユビキチンと関連していることが分かった。 P.gingivalis16S rRNAはまた、AD脳の大脳皮質およびcsfで発見された。 ギンギパイン阻害剤による前処理は、マウスモデルにおけるギンギパインの投与によって引き起こされるニューロン細胞の分解を保護した。

莢膜多糖類(CPS)編集

pのカプセル化株。 gingivalisはマウスの膿瘍モデルのnonencapsulated緊張より大いに病原性です。 カプセルは莢膜多糖類であり、存在する場合、サイトカイン産生、特に炎症誘発性サイトカインIL-1β、IL-6、IL-8、およびTNF-αを調節し、宿主回避応答を示す。 しかし、他の研究では、CPSがPMN遊走のような宿主免疫応答を誘発し、cps挑戦マウス腹膜マクロファージにおけるMCP-1、KC、MIP-2およびRANTESのような細胞遊走ケモカインの用量および時間依存的発現を誘発することが見出されている。 これらの条件はperiodontitisで観察される炎症性損害に貢献するために本当らしいです。

P.gingivalis CPSから作られたワクチンは、明らかにマウスモデルの口腔骨損失を損なう。 これらのワクチンは、p.gingivalis生物全体を認識するIgMおよびIgG応答の増加などの強力な免疫応答を誘発することができた。

Fimbriaeedit

Fimbriaeは細胞付着に関与する付属物であり、病原性に大きく寄与し、多くのグラム陰性細菌およびいくつかのグラム陽性細菌に見られる。

gingivalisの病原性は付着、侵略および植民地化のキーファクタであるために特徴付けられたのでfimbriaeと重く関連付けられます。 線毛はまた、宿主細胞への膜小胞の侵入の原因でもある。 それらは、接着を媒介し、宿主細胞の恒常性制御を障害する細胞α5β1インテグリンに結合することが見出された。 線毛はまた、P.gingivalisによる細胞内回避戦術に貢献するかもしれないCD14/TLR2/PI3Kシグナル伝達複合体を使用して単球による取り込みのためのβ2インテグリン接着活性を調節することに関連していることが判明した。 P. gingivalisには長い線毛、短い線毛、および付属部品があり、それぞれが異なる機能を持っています。

Long fimbriaeEdit

Long fimbriae(FimA)は、主要なfimbriaeとしても知られており、長い、ペリトリクス、糸状成分である。 それらは、p.gingivalisの病原性に寄与する宿主細胞の侵入および植民地化を媒介する接着剤として作用するので、バイオフィルムの初期付着および組織化に

Short fimbriaeEdit

short fimbriae(Mfa1)は、minor fimbriaeとも呼ばれ、長いfimbriaeとは異なる役割を持ち、細胞-細胞の自動凝集およびマイクロコロニー形成のための募集に不可欠であることが特徴である。 短い線毛は、他の歯の共生体との細胞-細胞接着に関与している。 Sspb連鎖球菌表面ポリペプチドとの相互作用により,Streptococcusgordoniiと一緒にバイオフィルムを共存させ,発達させることが分かった。 この相互作用はp.gingivalisによる象牙細管の浸潤に不可欠であると考えられた。

アクセサリー fimbriaeEdit

Fim C、D、およびEアクセサリーコンポーネントは、主要なFimAタンパク質と会合し、マトリックスタンパク質との結合およびCXC-ケモカイン受容体4との相互作用に関与する役割を有する。 機能実験の損失は、Fim C、D、またはEの欠損P.gingivalis変異体が大幅に病原性を減衰させていることを確認しています。

宿主防御と免疫応答の回避編集

P.gingivalisは、その病原性に影響を与える宿主免疫応答を回避する多くの方法を持っています。 それは宿主細胞増殖のgingipainのプロテアーゼ、capsular多糖類、誘導、および好中球の募集に責任があるケモカインの開裂の組合せの使用によってこれをします。

病原性P.gingivalisは、宿主細胞によって分泌されるサイトカインおよびケモカインのタンパク質分解による白血球動員をさらに調節する。 Arg-gingipainおよびlys-gingipainはこの蛋白質分解に責任があります。 マウスモデルを用いた研究では、P.gingivalisは、IL-8誘導をダウンレギュレートし、好中球の動員を遅延させることが特異的に見出された。 好中球の募集の防止は伝染の場所からの細菌の整理を禁じるかもしれ植民地化を可能にします。 P.gingivalisはIgG1および3を開裂するのにGingipain K(Kgp)の使用によってPMNからopsonophagocytosisを避けられます。 これはさらに、シグナル伝達を損なうことによって免疫応答を調節する。 他の研究では、p.gingivalisが白血球の殺傷能力を調節するc5ArおよびC3Arを介して補体経路を破壊し、制御されていない細菌の増殖を可能にすることが P. gingivalisはまた、PKAシグナル伝達を誘導し、TLR-2を介した免疫応答を阻害し、cxcr4に線毛結合することにより、ヒト単球およびマウスマクロファージにおけるプロ炎症性および抗菌応答を阻害することが見出された。

宿主細胞に入ると、p.gingivalisはミトコンドリアのアポトーシス経路を制御するJAK/Stat経路を調節することによってアポトーシスを阻害することができる。 増殖性表現型は、栄養素を提供し、宿主細胞のシグナル伝達を損ない、上皮細胞層の完全性を損ない、侵入および植民地化を可能にするので、細菌に有益

EcologyEdit

P.gingivalisは慢性成人歯周炎の発症に重要な役割を果たしています。 それは口腔の低い豊富にありますが、口腔の微生物シフトを引き起こし、共生微生物群集の制御されない成長を可能にします。 これは、宿主組織の恒常性および適応免疫応答の破壊を介して歯周炎につながる。 ヒト生検でp.gingivalisを検出するためにレーザーキャプチャマイクロダイセクションプラスqRT-PCRを使用した後、CD4+T細胞とP.gingivalisの共局在が観察された。 しかし、p.gingivalisによるT細胞の感染メカニズムは不明のままである。

P.gingivalisは、in vivoおよびin vitro実験の両方で他の共生細菌の病原性を増加させることに関連している。 P. gingivalis外膜小胞はTannerellaforsythiaの上皮細胞の浸潤に必要であることが分かった。 P.gingivalisshortfimbriaeはStreptococcusgordoniiとの共培養バイオフィルム形成に必要であることが分かった。 マウスモデルにおける最大間および水平歯槽骨の損失は、P.gingivalisとtreponema denticolaを含む共感染で見られます。 歯周炎におけるp.gingivalisの役割は、歯周感染症の特定の病原体フリーマウスモデルを用いて研究されています。 これらのモデルでは、P. gingivalis接種は、この疾患の重要な特徴である有意な骨損失を引き起こす。 対照的に、p.gingivalis monoinfectionを接種した無菌マウスは、P.gingivalis単独で歯周炎を誘導することはできませんことを示す、骨の損失を負いません。



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