초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 치은상피세포에 대한 치주병원균의 병리기전과 면역조절기전을 규명하고, 치은상피의 방어기능을 선택적으로 조절하는 기술을 개발하는 것이다. 연구내용은 다음과 같다.
◉ 치은상피세포에 대한 치주병원균의 병리기전을 규명한다.
◉ Prevotella intermedia에 의한 선천면역반응 유도 및 Treponema denticola에 의한 선천면역반응 억제를 매개하는 패턴인지수용체을 규명한다.
◉ 치은상피세포의 방어기능을 선택적으로 조절하는 기술을 개발한다.
연구결과
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연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 치은상피세포에 대한 치주병원균의 병리기전과 면역조절기전을 규명하고, 치은상피의 방어기능을 선택적으로 조절하는 기술을 개발하는 것이다. 연구내용은 다음과 같다.
◉ 치은상피세포에 대한 치주병원균의 병리기전을 규명한다.
◉ Prevotella intermedia에 의한 선천면역반응 유도 및 Treponema denticola에 의한 선천면역반응 억제를 매개하는 패턴인지수용체을 규명한다.
◉ 치은상피세포의 방어기능을 선택적으로 조절하는 기술을 개발한다.
연구결과
◉ 치은상피세포에 대한 치주병원균의 병리기전
5종의 치주병원균 중 4종의 세균이 상당한 침투능을 보인 반면 3종의 비병원균 중 1종만이 낮은 침투능을 보여 비병원균에 비해 치주병원균이 높은 침투능을 갖고 있음을 확인하였다. 또한 치은상피세포 침투능이 높은 3종의 치주병원균은 치은상피세포의 사멸을 촉진하기보다는 억제함으로써 자신의 생존에 유리한 환경을 조성할 가능성을 암시하였다. 건강한 사람에서 얻은 치은조직에선 P. gingivalis가 관찰되지 않은 반면 치주염 병소조직의 염증성침윤 부위 주변에서 P. gingivalis를 함유하고 있는 세포를 확인함으로써 세포 내에서 생존할 수 있는 치주병원균의 존재가 치주염 병소로의 면역세포 침윤을 유도하는 원인이라는 것을 증명할 수 있었다.
◉ 치은상피세포에서 F usobacterium nucleatum에 의한 선천면역반응 유도 기전
F. nucleatum이 치은상피세포로부터 항균펩티드 발현을 유도하는데 세균의 세포 침투 및 세균함유 엔도솜의 성숙이 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였고 패턴인지수용체 TLR2와 NALP2를 매개로 하며 JNK 신호전달경로가 기여한다는 것을 규명하였다. 한편, F. nucleatum에 의한 IL-8 유도는 TLR9을 매개로 한다는 것을 규명하였다.
◉ 치은 상피세포에서 Treponema denticola에 의한 항균펩티드 발현 억제 기전
T. denticola는 치은상피세포에서 JNK와 NF-κB 신호전달경로를 억제하며 TNF-α 발현 억제를 통해 HBD-2 발현을 억제한다는 사실을 규명하였다. 흥미롭게도 3 가지 핵심 치주병원균은 TLR2를 활성화하지 못했고 그 중에서도 T. denticola는 TLR2를 통한 신호전달 억제를 통해 HBD-3 발현을 억제함을 규명하였다.
◉ 치은상피세포 방어기능의 선택적 조절기술
기대했던 바와는 달리 염증성싸이토카인 발현에는 영향을 주지 않은 채 치은상피세포 방어기능만 선택적으로 조절할 수는 없었다.
연구결과의 활용계획
• 치주병원균의 조직침투에 의한 치주염 병인기전에 대한 통합적인 이해는 치주염 예방 및 치료제 개발을 위한 연구에 새로운 통찰을 제공할 것이다. • 치은상피세포의 병원균과 비병원균에 대한 차별적 인지 및 면역반응에 대한 분자기전 이해는 숙주-미생물 상호작용에 대한 새로운 통찰을 제공할 것이다. • 치주염 병인기전에 대한 통합적인 이해는 향후 치주염 병인기전에서 치은상피 물리적 장벽의 역할을 비롯 타 연구에 활용될 것이다. • 치은상피세포에 대한 F. nucleatum의 침투능 및 면역조절기전에 대한 지식이 F. nucleatum을 mucosal vaccine vector로 활용하는 연구에 활용되고 있다.

Abstract ▼

Purpose&contents
The purposes of this project are to define the pathogenic and immune modulatory mechanisms of periodontopathogens on gingival epithelial cells and to develop technology that selectively controls the barrier function of gingival epithelia. The study contents include followings:

Purpose&contents
The purposes of this project are to define the pathogenic and immune modulatory mechanisms of periodontopathogens on gingival epithelial cells and to develop technology that selectively controls the barrier function of gingival epithelia. The study contents include followings:
◉ Define the immunopathogenic mechanism of periodontopathic bacteria on gingival epithelial cells.
◉ Characterize the molecular mechanisms of immune induction by P revotella intermedia and immune inhibition by Treponema denticola.
◉ Develop technology to control barrier function of gingival epithelia.
Result
◉ The immunopathogenic mechanism of periodontopathic bacteria on gingival epithelial cells
Among the 5 periodontopathic bacterial species, 4 species presented substantial invasion into gingival epithelial cells in vitro, whereas only 1 out of 3 non-periodontopathic species showed low invasive ability. Thus, periodontopathic bacteria have higher invasive ability than non-pathogenic bacteria. In addition, increased survival of host cells by 3 highly invasive bacteria indicates that they form beneficial environment for their own survival inside host cells. The presence of P . gingivalis-containing cells near to inflammatory infiltrates in the periodontal lesions suggested that those viable intracellular pathogens are the cause of inflammatory infiltration.
◉ The molecular mechanisms of immune induction by F. nucleatum in gingival epithelial cells
The invasion of F. nucleatum into host cells and subsequent endosomal maturation had important roles in induction of HBDs from gingival epithelial cells. The induction of HBDs were mediated through pattern recognition receptor TLR2 and NALP2, and involved the JNK signaling pathway. Meanwhile, the induction of IL-8 by F. nucleatum was mediated by TLR9.
◉ The molecular mechanisms of immune inhibition by T. denticola in gingival epithelial cells
T. denticola suppressed the JNK and NF-κB signaling pathways in gingival epithelial cells. We have shown that T. denticola inhibit the expression of HBD-2 through the suppression of TNF-α production. Interestingly, the 3 major periodontal pathogens could not activate TLR2 in reporter cells. Furthermore, T. denticola inhibited TLR2 activation by the synthetic ligand, through which the bacterium could inhibit the expression of HBD-2 and HBD-3.
◉ Selective control of the barrier function of gingival epithelia
Different from our expectation, it was impossible to control the barrier function of gingival epithelia selectively without affecting the levels of inflammatory cytokines.
Expected Contribution
• An integrated view for the pathogenesis of periodontits through the tissue invasion of periodontal pathogens will provide a new insight into researches for the development of new therapeutics for periodontitis. • The understanding of molecular mechanisms for the distinct recognition of and immune responses against periodontopathic vs. commensal bacteria by gingival epithelial cells will provide a new insight into host-microbe interaction. • An integrated view for the pathogenesis of periodontits will be applied to a new research project to study the role of physical barrier function of the gingival epithelia in periodontitis. • The knowledge for the invasive ability and immune modulatory mechanism by F. nucleatum has been applied to a new research project to study F. nucleatum as a potential mucosal vaccine vector.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• Ⅰ. 연구계획 요약문 ... 4
• 1. 한글요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ... 5
• 1. 국문요약문 ... 5
• 2. SUMMARY ... 6
• Ⅲ. 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 29
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 29
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 30
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 31
• 8. 참고문헌 ... 31
• 9. 연구성과 ... 33
• 10. 기타사항 ... 39