フッ化物耐性を持つ新たなう蝕関連菌・スカルドビア菌を報告　東北大

東北大学は4月10日、早期小児う蝕患者から特徴的に検出されるスカルドビア菌のう蝕誘発機能、特に糖代謝に関する生化学的機序について明らかにしたと発表しました。

この研究は、同大学院歯学研究科口腔生化学分野の高橋信博教授、安彦友希助教および同研究科小児発達歯科学分野の亀田真衣歯科医師らの研究グループと、米国フォーサイス研究所のAnne Tanner博士らとの共同研究によるもの。

う蝕に関連する細菌、スカルドビア菌のう蝕誘発機能を解明　東北大

早期小児う蝕・青年期の初期う蝕から多く検出されるスカルドビア菌

う蝕関連細菌の一種であるスカルドビア菌は、早期小児う蝕や青年期の初期う蝕から頻繁に検出されることから、近年注目を集めています。

スカルドビア菌も、代表的なう蝕関連細菌であるミュータンス菌と同様、糖から酸を産生することで、歯の脱灰に十分なpH低下を引き起こします。

しかし、ミュータンス菌が主に乳酸を産生するのに対して、スカルドビア菌は主に酢酸を産生します。

乳酸と酢酸はともに有機酸ですが、pHの低い産生環境下では、酢酸の方が歯の内部に浸透しやすいことが報告されています。そのため、酢酸の方がう蝕の進行を早める可能性が高いと考えられています。

今回、研究グループがスカルドビア菌のう蝕誘発メカニズムを調べた結果、脱灰化を誘発する能力が高いことと、酢酸産生に関与する特殊な糖代謝経路があることが判明しました。

通常、う蝕関連細菌は糖を取り込んで酸を産生しますが、みずからが産生した酸によって、負のフィードバック的に酸産生が阻害されることが知られています。

代表的なミュータンス菌も例外ではなく、乳酸によって酸生産が阻害されますが、スカルドビア菌の場合、酢酸・乳酸いずれの酸によっても阻害が起こらないことが分かりました。

そのため、う蝕が誘発される酸性で乳酸が多い環境下では、ミュータンス菌は酸の産生を途中でやめてしまうところ、スカルドビア菌は酸を産生し続けることができるため、歯の脱灰を誘発する能力がより高いと考えられています。

う蝕の予防方法のひとつであるフッ化物には、歯の再石灰化を促すと同時に、細菌の糖代謝に関わる代謝酵素の働きを阻害して、酸の排出を抑える働きがあります。

ミュータンス菌の場合、その糖代謝経路である解糖系の酵素をフッ化物で阻害することで、酸産生を抑えることができます。

しかし、スカルドビア菌の場合は、同じ濃度のフッ化物では効果がなく、さらに高濃度のフッ化物を使用しても、酸産生を完全に抑えることができないといいます。

この原因を追究したところ、スカルドビア菌が持つ「ビフィドシャント」という、酢酸産生に関与する特殊な糖代謝経路によって、フッ化物による代謝阻害を回避できることが判明しました。

研究グループは「今後、新たなう蝕関連細菌としてスカルドビア菌が注目されていくことが予測される」と述べています。

＊本研究は、3月25日、国際学術誌「Frontiers in Microbiology」にオンラインに掲載されました。