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Mechanisms of pathogenicities of virulence factors produced by Clostridium perfringens involved in the pathogenesis of chicken necrotic enteritis.

Research Project

Project/Area Number 19K06387
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

MUKAMOTO Masafumi  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (80231629)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords壊死性腸炎 / ウエルシュ菌 / 毒素 / サイトカイン / 小腸上皮細胞 / 鶏壊死性腸炎 / 腸管上皮細胞 / 炎症反応 / LMH / NetB / α毒素 / 非定型β2毒素 / 二成分制御系
Outline of Research at the Start

C. perfringens(ウエルシュ菌)は鶏壊死性腸炎(鶏クロストリジウム・パーフリンゲンス感染症)の原因菌であるが、ニワトリ腸管内では常在菌として存在している。本病発症には小腸内においてに病原因子であるNetBをはじめα毒素やβ2毒素など蛋白毒素の発現誘導が複雑に関連している。本研究では鶏壊死性腸炎発症に重要な役割を担っていると考えられるウエルシュ菌が産生するNetB、α毒素、β2毒素に焦点を絞って、宿主細胞への接着、飼料投与、抗生物質刺激による毒素の産生および細胞致死活性について3毒素の関連性も含めて解析し、遺伝子レベルから菌体レベルまで鶏壊死性腸炎発症のメカニズムを明らかにする

Outline of Final Research Achievements

Clostridium perfringens type G isolated from chickens with necrotizing enteritis induced expression of the NetB gene (netb) only when co-cultured with a chicken hepatocarcinoma-derived cell line (LMH). cpa and typical-cpb2 were induced to the same extent in co-culture with a rat small intestinal epithelial cell line IEC-6. When LMH or IEC-6 was cocultured with C. perfringens type G, IEC-6 induced stronger production of inflammatory cytokines than LMH. It is suggested from these results that C. perfringens type G may be involved in the pathogenesis of chicken necrotizing enterocolitis not only by inducing species-specific NetB production but also by inducing intestinal tract-specific inflammatory cytokines.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

鶏壊死性腸炎は世界中で多大な被害を及ぼしている感染症であるにもかかわらず、効果的なワクチンはなく、その発症メカニズムも明らかとなっていない。主要な病原因子はウエルシュ菌が産生するNetBであることが最近明らかとなった。NetB遺伝子保有菌は家きんからしか検出されず、NetBは鳥類の細胞に対して非常に感受性が高い。さらに、鶏壊死性腸炎分離株からは定型および非定型β2毒素遺伝子を保有する株も我々の研究により見つかっており、鶏壊死性腸炎発症には様々な毒素が関わり合っていると考えられている。本研究により様々な病原因子の役割が明らかとなれば、鶏壊死性腸炎制御の一助となると考えている。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results)

  • [Journal Article] The cytotoxicity and molecular mechanisms of the <i>Clostridium perfringens</i> NetB toxin2021

    • Author(s)
      Akm Azharul Islam, Mitsuki Nakatani, Takayuki Nakajima, Tomoko Kohda, Masafumi Mukamoto
    • Journal Title

      Journal of Veterinary Medical Science

      Volume: 83 Issue: 2 Pages: 187-194

    • DOI

      10.1292/jvms.20-0623

    • NAID

      130007990717

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-12-25  

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