Rhodiola rosea 抽出物が口腔内病原体Streptococcus mutansのバイオフィルム形成と病原性遺伝子の発現を抑制することを明らかにした

Rhodiola rosea extract inhibits the biofilm formation and the expression of virulence genes of cariogenic oral pathogen Streptococcus mutans.

• Zhong Zhang
• Yiduo Liu
• Miao Lu
• Xiaoying Lyu
• Tao Gong
• Boyu Tang
• Liu Wang
• Jumei Zeng
• Yuqing Li

抄録

目的:

本研究では、Rhodiola rosea 抽出物が Streptococcus mutans のバイオフィルム形成に及ぼす効果とその作用機序を評価することを目的とした。

OBJECTIVE: The present study aimed to evaluate the effect of Rhodiola rosea extract (RE) on Streptococcus mutans biofilm formation and the relevant mechanism of its action.

方法:

ミュータンス菌のバイオフィルム形成および細胞外多糖類（EPS）合成に及ぼすロディオラロゼア抽出物の効果を共焦点レーザー走査型顕微鏡（CLSM），クリスタルバイオレット染色およびCFU計数法により評価した。走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて、ガラスカバースリップや歯エナメル質上に形成されたS. mutansバイオフィルムの表面形態を観察した。関連するメカニズムを調べるために，定量的リアルタイムPCR（qRT-PCR）およびザイモグラムアッセイを用いて，RE処理下での病原性遺伝子の発現およびグルコシルトランスフェラーゼ（Gtfs）の酵素活性を測定した．また、マクロファージ（RAWs）およびヒト口腔ケラチノサイト（HOKs）を用いてCCK-8アッセイを行い、REの生体適合性を評価した。

METHODS: The effect of RE on the biofilm formation and extracellular polysaccharides (EPS) synthesis of S. mutans was assessed by confocal laser scanning microscopy (CLSM), crystal violet staining and CFU counting method. Scanning electron microscopy (SEM) was applied to observe the surface morphology of S. mutans biofilms formed on glass coverslips and dental enamel. To study the relevant mechanism, quantitative real time PCR (qRT-PCR) and zymogram assay were applied to measure the expression of virulence genes and the enzymatic activity of glucosyltransferases (Gtfs) under the treatment of RE. The CCK-8 assay was also performed on macrophages (RAWs) and human oral keratinocytes (HOKs) in order to evaluate its biocompatibility.

結果:

その結果、REはS. mutansのバイオフィルム形成とEPS合成を抑制した。また、REはGtf遺伝子やQS系の発現を抑制し、Gtfタンパク質の酵素活性も抑制した。さらに、REはヒト細胞に対しても良好な生体適合性を示した。

RESULTS: As a result, RE inhibited the biofilm formation and EPS synthesis of S. mutans. RE also suppressed the expression of gtf genes and quorum sensing (QS) system as well as the enzymatic activity of Gtf proteins. Moreover, RE exhibited a good biocompatibility to human cells.

結論:

本研究は、REが臨床応用可能な新規抗バイオフィルム剤であることを証明するものである。

CONCLUSIONS: This study provides the evidence for RE as a novel anti-biofilm agent for clinical use.

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