Healing Systems, One Cell at a Time ー Bone, Brain, Blood Vessels and Beyond
分子生化学的アプローチで疾患の本質に迫る
本教室では、分子生化学の視点から、遺伝子発現・代謝・タンパク質の機能に関する研究を通じて、さまざまな疾患の分子メカニズムの解明に取り組んでいます。特に、骨粗鬆症とアルツハイマー病に共通する遺伝的背景や、歯周病原因菌 Porphyromonas gingivalis による慢性炎症と認知症の関連性、さらに骨代謝や血管形成に関わる分子機構の研究を推進しています。また、AI（人工知能）を活用した新薬開発やバイオインフォマティクス解析など、先端技術を導入し、基礎研究と臨床応用の橋渡しを目指しています。
1. 骨粗鬆症とアルツハイマー病をつなぐ“多発性遺伝子”の解明
近年、骨粗鬆症とアルツハイマー病が共通の遺伝的要因を持つことが明らかとなってきました。なかでも、“多発性遺伝子（pleiotropy gene）”と呼ばれる遺伝子群は、骨代謝と神経変性の両方に関与し、その発現異常が疾患の発症や進行に大きく関わると考えられています。
本教室では、遺伝子発現解析や各種分子生物学的手法を用いて、これらの遺伝子がどのように疾患に関与しているのかを明らかにすることを目指しています。
2. 歯周病原因菌とアルツハイマー病発症メカニズムの解明
慢性歯周炎の主な原因菌である Porphyromonas gingivalis は、局所にとどまらず全身に炎症を引き起こすことが知られており、近年では脳内に移行し、アルツハイマー病の病態形成に関与する可能性が報告されています。
本研究では、歯周炎に伴う炎症応答に着目し、これが神経系にどのような影響を及ぼすのかを分子レベルで解析。歯周病とアルツハイマー病との関連を明らかにし、新たな予防・治療戦略の構築を目指しています。
3. 組織再生と疾患克服の鍵を握る「血管新生」の研究
血管は、酸素や栄養を全身に届ける“ライフライン”であり、体内をくまなく張り巡らされた最大の臓器とも言えます。その機能は加齢とともに低下し、全身の臓器や組織の老化と密接に関わっています。
私たちは、血管がどのように新しく形成されるか（＝血管新生）を分子レベルで解明し、創傷治癒の促進や歯肉・骨の再生など、再生医療への応用を目指しています。また、がんや生活習慣病、老化に伴う疾患に対する新たな治療法の開発にもつなげていきます。
4. AIとバイオインフォマティクスによる創薬の革新
本教室では、人工知能（AI）を活用した創薬研究にも力を入れています。ゲノム解析やプロテオーム解析といった大規模オミクスデータを統合的に解析することで、疾患に関連する新たなバイオマーカーや創薬ターゲットを探索しています。
さらに、AIを用いたターゲット分子の立体構造解析を通じて、有望な新薬候補のスクリーニングを加速させ、個別化医療の実現にも貢献することを目指しています。
これらの研究を通じて、口腔領域と全身疾患との関連性を明らかにし、疾患の早期診断や治療法の開発に貢献することを目標としています。本教室は、分子生化学という基礎研究の枠を越え、臨床応用へとつなげる学際的なアプローチを重視し、未来の医療に資する研究を推進しています。
Unraveling the Molecular Basis of Diseases through Biochemical Approaches
Our laboratory is dedicated to elucidating the molecular mechanisms of various diseases through the lens of molecular biochemistry. We investigate gene expression, metabolism, and protein functions to better understand disease onset and progression.
Our current research focuses include the shared genetic backgrounds of osteoporosis and Alzheimer’s disease, the relationship between Porphyromonas gingivalis-induced chronic inflammation and neurodegeneration, and the molecular pathways involved in bone metabolism and angiogenesis. By integrating cutting-edge technologies such as artificial intelligence (AI) and bioinformatics, we aim to bridge the gap between basic research and clinical applications.
1. Deciphering the Role of Pleiotropic Genes in Osteoporosis and Alzheimer’s Disease
Recent studies have revealed that osteoporosis and Alzheimer’s disease may share common genetic factors. Among these, pleiotropic genes—genes that influence multiple physiological systems—are believed to play a key role in both bone metabolism and neurodegeneration.
Using gene expression analysis and molecular biology techniques, our lab is working to clarify how these genes contribute to the development and progression of each disease, with the ultimate goal of identifying novel therapeutic targets.
2. Investigating the Link Between Periodontal Pathogens and Alzheimer’s Disease
Porphyromonas gingivalis, a major pathogen of chronic periodontitis, is known not only to cause local inflammation but also to influence systemic health. Notably, recent evidence suggests that P. gingivalis may infiltrate the brain and contribute to the pathogenesis of Alzheimer’s disease.
Our research focuses on the inflammatory responses triggered by P. gingivalis and aims to elucidate how periodontal disease may influence neurodegenerative processes. Through this work, we seek to establish new preventive and therapeutic strategies for Alzheimer’s disease.
3. Angiogenesis Research: A Key to Tissue Regeneration and Disease Control
Blood vessels serve as vital lifelines that deliver oxygen and nutrients throughout the body, forming what can be considered the largest organ in the human body. Vascular health is closely linked to aging, as vascular function declines over time and contributes to the deterioration of organs and tissues.
Our research aims to unravel the molecular mechanisms of angiogenesis—the formation of new blood vessels. This knowledge may lead to the development of regenerative therapies for wound healing, periodontal and bone tissue regeneration, and novel treatments for cancer, metabolic disorders, and age-related diseases.
4. AI-Driven Drug Discovery and Bioinformatics Integration
We are actively engaged in AI-assisted drug discovery and bioinformatics research. By analyzing large-scale datasets—such as genomics and proteomics—we strive to identify novel disease biomarkers and therapeutic targets. In addition, we utilize AI-based structural analysis to accelerate the discovery of promising drug candidates. These efforts are paving the way toward the realization of personalized medicine.
Through these multidisciplinary research efforts, we aim to clarify the connections between oral and systemic diseases and contribute to the development of innovative treatment strategies. Our laboratory places great importance on translational research that links fundamental science with clinical application, with the ultimate goal of advancing future healthcare.