免疫グロブリンAの糖鎖構造が子の腸内細菌叢の形成に及ぼす影響の解明

• Project/Area Number: 23K14061
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 42010:Animal production science-related
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: 堀内 里紗 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (50823697)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 免疫グロブリンA / 糖鎖 / ミルク / 分泌型免疫グロブリンA / 家畜初乳 / 糖鎖構造 / 腸内細菌叢

Outline of Research at the Start

採集したウシ初乳から分泌型免疫グロブリンA（secretory immunoglobulin A, sIgA）を分離・精製し、精製したsIgAの糖鎖構造の網羅的解析を行い、個体間における糖鎖の構造多様性や不均一性を明らかにする。また、初乳採取に用いたウシの子牛から糞便を採取し、次世代シーケンサーを用いた16S rRNA菌叢解析を行い、ウシ初乳に含まれるsIgAの糖鎖構造パターンと合わせて子牛糞便菌叢との相関を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

分泌型免疫グロブリンA（secretory immunoglobulin A, sIgA）が二量体として粘膜中に分泌され生体防御の最先端で働くことは、古くから知られていた。ところが近年、sIgAは体外への微生物排除だけでなく、腸管免疫系を介した微生物との共生関係の樹立や、微生物の宿主体内移行に関与することが明らかとなってきた。このように宿主と微生物の間を取り持つ生体成分としてsIgAは位置付けられ、その働きにはsIgAの糖鎖が重要な役割を果たすことが示唆されている。乳、特に分娩直後に分泌される初乳にはsIgAが豊富に含まれており、新生子の腸内細菌叢の確立に寄与することが予想される。そこで本研究は、入手が容易な家畜初乳からsIgAを精製し、その糖鎖構造を網羅的に解析し、さらに子の糞便菌叢を解析することでsIgAを介した腸内細菌叢の形成機構の解明を目的とした。
帯広畜産大学フィールド科学センターにて飼育するHolstein-Friesian種10頭から、それぞれ分娩後に初回採取した初乳100 mLを試料として用いた。初乳試料を回収後、タンパク質成分の分解を防ぐため、速やかに哺乳類用プロテアーゼ阻害剤カクテルを添加した。次いで遠心分離により脱脂し、得られた脱脂乳から酸沈殿法によりカゼインを除去した。次いで孔径0.2 μmのマイクロフィルターでろ過し、得られたろ液をチオエーテル基結合ゲル（T-gel）を用いたアフィニティ精製に供した。溶出したIg画分をToyopearl HW-55カラムを用いたゲル濾過に供し、sIgA画分を回収した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2023年9月より療養のために休職したため。

Strategy for Future Research Activity

2024年7月より民間企業へ異動したため、辞退する。