Prediction of mastitis using antimicrobial components.
| Project/Area Number |
21K05893
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 42010:Animal production science-related
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
磯部 直樹 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (80284230)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久枝 啓一 岡山理科大学, 獣医学部, 講師 (20844781)
新居 隆浩 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (90804873)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
|
|---|
| Keywords | 乳房炎 / 免疫関連物質 / 体細胞数 / ウシ / ヤギ / S100 / ラクトフェリン / 自然免疫 / 抗菌因子 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
乳房炎による被害は深刻であるが，予防・治療法が確立していないため治癒率は低い．申請者は乳房で抗菌因子（多種の微生物を速やかに殺すことができる物質）が合成され，感染防御に重要な役割を果たしていることを見出した．抗菌因子等の自然免疫関連物質が不足すると乳房炎に陥りやすいと発想し，それらに着目した乳房炎予知システム開発の研究立案に至った．そこで本研究では，（１）乳房炎予知可能な自然免疫関連物質の指標を探索し（２）乳房内の自然免疫関連物質増量法を検証する．本手法が確立すると，乳房炎の予防に大きく寄与すると期待できる．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
乳房炎による被害は深刻であるが，予防・治療法が確立していないため治癒率は低い．房房内での抗菌物質等の自然免疫関連物質が不足すると乳房炎に陥りやすいと発想し，それらに着目した乳房炎予知システムの開発を目的とした。そこで本年は，乳房炎予知可能な自然免疫関連物質の指標を探索することを目標とした。
ヤギ18頭 (32分房) を供試し、分房内に大腸菌の死菌を注入し、人工的に乳房炎を誘起した。乳汁を採取し、大腸菌投与前の乳中免疫関連物質濃度 (大腸菌特異的IgG、総IgG、総IgA、lactoferrin, Cathelicidin-2、S100A7) と大腸菌投与後の乳中炎症の指標 (体細胞数（SCC）, Na+濃度) の変化との相関を解析した。 その結果、総IｇA濃度及びS100A7濃度が高い乳房では、大腸菌投与後のSCCの上昇が早まることが分かった。また、総IgGが高いと大腸菌投与後のSCCの上昇度が弱くなることが明らかにされた。さらに、大腸菌特異的IgG、lactoferrin,およびCathelicidin-2高いと、大腸菌投与後に上昇したSCCの低下のタイミングが遅くなることがうかがえた。以上のことから、乳汁中の免疫関連物質を測定することにより感染後の炎症の速さ、強さ及び治癒の速さがある程度予測できることを証明した。
また、ウシを用いて乾乳開始時の乳汁の免疫関連物質濃度を測定し、分娩後のSCC、乳房炎罹患状況との関係を調べた。その結果、乳中S100A7濃度が高いと、分娩後の乳中SCCの平均および最大値が低くなることが分かった。このことから、S100A7の濃度を測定することにより分娩後の炎症度をある程度予想できることが示された。
以上の結果から、平常時の乳中に含まれる免疫関連物質を解析することで、乳房炎のかかりやすさやかかった時の炎症度を予知することができると考えられた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
抗菌因子や自然抗体に着目した乳房炎予知モデルを開発し，予防に結び付けることを目的として研究を進めている。本年度は、予知モデルの構築を目標として、ウシ及びヤギを用いて自然免疫関連物質と乳房炎発生との関係を検討した。その結果、
ヤギ試験では、分房内に大腸菌の死菌を注入し、人工的に乳房炎を誘起する前の乳中免疫関連物質濃度 (大腸菌特異的IgG、総IgG、総IgA、lactoferrin, Cathelicidin-2、S100A7およびLPO) と大腸菌投与後の炎症の指標 (体細胞数（SCC）, Na+濃度) の変化との相関を解析した。 その結果、乳汁中の免疫関連物質を測定することにより感染後の炎症の速さ、強さ及び治癒の速さがある程度予測できることを証明した。
また、ウシを用いて乾乳開始時の乳汁の免疫関連物質濃度を測定し、分娩後のSCC、乳房炎罹患状況との関係を調べた。その結果、S100A7の濃度を測定することにより分娩後の炎症度をある程度予想できることが示された。
以上のように、本来の計画である、乳房炎予知の試験はほぼ終了したため、「おおむね順調に進行している」と言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度は乳房炎の予知を目的とし、ある特定の分子を指標として余地が可能と考えられた（予知フェーズ）。次に，乳房炎にかかりやすいと予知された動物を救済するために来年度から２年間は乳中免疫関連物質濃度を増強する方法を探索し、乳房炎を予防することを目標とする。（予防フェーズ）
ワクチン接種によって獲得免疫（抗体）の強化とともに自然免疫（抗菌因子）も増進することが知られていることから、乳房炎にかかりやすい個体へのワクチン投与によって免疫関連物質濃度が増加するか調べる．乾乳期の乳牛に市販の乳房炎用ワクチン（スタートバック）を投与後分娩してから，経時的に採乳して，乳中免疫関連物質濃度を測定する。
また，もう一つの乳房炎予防対策として、3日間搾乳を停止するショート乾乳を試験し，乳中免疫関連物質濃度の上昇を狙う．
分娩1週間後以降の乳牛の健康な1分房のみ3日間搾乳を停止するとともにエストロゲンを投与して，乳中自然免疫関連物質の濃度上昇を確認する．
|
Report
(1 results)
Research Products
(18 results)
