2型糖尿病と虫歯の関連性：高血糖が唾液中の糖を介して口腔内微生物叢を変化させる
2型糖尿病患者は虫歯の発生率が高いことが報告されていますが、その生物学的経路は完全には解明されていませんでした。日本の研究者による新たな研究は、持続的な高血糖が循環糖の唾液への移行を増加させ、う蝕原性菌種と酸産生代謝を優位にする形で歯肉縁上微生物叢を変化させる可能性を示唆しています。
研究の目的と方法
この研究では、血漿から唾液への糖の移行が、口腔内細菌群集の構成と機能を変化させることで虫歯の病態形成に寄与するかどうかを検証しました。研究チームは、代謝プロファイリングと微生物シーケンスを用いて、高血糖に関連する唾液中のグルコースとフルクトースの増加を特定し、これらの変化が虫歯リスクの増加と一致する微生物の変化と関連していることを突き止めました。
上級著者である大阪大学予防歯科の窪庭雅恵准教授は、「口腔微生物叢による修飾前の代謝物プロファイルを保持する、腺由来唾液の非標的代謝プロファイリングのための新しい方法を開発した」と述べ、これにより「血液と唾液間のこれらの代謝物の変化、および口腔微生物叢への曝露後のその後の変化を理解することができた」と付け加えました。
主要な発見
研究チームは、宿主由来の代謝シグナルと微生物叢によって修飾されたプロファイルを区別するため、2型糖尿病患者および非患者の腺由来唾液（細菌の影響を最小限に抑えた宿主代謝を反映）、全唾液、および血漿サンプルを比較しました。分析の結果、高血糖が血漿から唾液へのグルコースとフルクトースの移行増加と関連していることが示されました。
次に、微生物シーケンスを用いて、唾液中の糖濃度の上昇が歯肉縁上バイオフィルムの構成にどのように関連するかを評価しました。筆頭著者である同部門の坂中明人准教授は、「唾液中のこれらの代謝物の増加は、口腔微生物叢に変化をもたらし、Streptococcus mutans（S. mutans）などのう蝕原性細菌を富化させ、Streptococcus sanguinisのような健康関連菌種の存在量を減少させ、口腔バイオフィルムの代謝を解糖系と炭水化物分解へとシフトさせた」と説明しました。この微生物叢の変化は「酸産生を増加させ、歯のエナメル質を侵食し、糖尿病と虫歯を強く関連付けている」と指摘しています。
血糖コントロールの重要性
さらに、研究者らは、血糖コントロールの改善が、血漿から唾液への糖（特にフルクトース）の移行減少と、う蝕原性に関連する微生物叢の不均衡の部分的な逆転と関連していることを観察しました。S. mutansとS. sanguinisを用いた共培養バイオフィルムモデルでは、フルクトースを含む栄養豊富な培地でS. mutansの割合が増加し、グルコースとフルクトースの複合曝露が競争条件下でS. mutansに有利に働く可能性が示唆されました。
結論
全体として、これらの知見は、高血糖が血液から唾液への移行を介して唾液中の糖の利用可能性を高め、潜在的に虫歯の発生と歯垢の蓄積に関連する歯肉縁上バイオフィルムの変化を促進するメカニズムを支持しています。著者らは、血糖コントロールの最適化が、歯周病の健康に対する確立された関連性に加えて、2型糖尿病患者の虫歯リスクの低減に貢献する可能性があると提言しています。
この研究は、「Diabetes alters the supragingival microbiome through plasma-to-saliva migration of glucose and fructose」と題され、2025年12月4日に学術誌「Microbiome」にオンライン掲載されました。
元記事：Type 2 diabetes may increase salivary sugars, shifting oral biofilms toward caries