| Project/Area Number |
23K18072
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
北澤 春樹 東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 啓太 東北大学, 農学研究科, 准教授 (40756029)
Binghui Zhou 東北大学, 農学研究科, 助教 (70906031)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | ブタ / 小腸フローラ / 小腸培養系 / 免疫制御システム / 感染症 |
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| Outline of Research at the Start |
ブタなどの家畜は幼若期に細菌やウイルスなどによる感染性疾病に罹患しやすく解決すべき課題となっている。一方、近年腸内フローラ（腸内細菌叢）と健康との関連に興味関心が高まり、乳酸菌等の腸内有用微生物が関わる免疫制御を基軸とした疾病予防が注目されている。しかしながら、免疫細胞や乳酸菌が多く存在する小腸における腸内フローラ研究は進んでいない。その最大の理由は、小腸におけるフローラの維持培養と複雑な免疫システムとの関連を解析する有用な評価系がないためである。そこで本研究では世界に先駆けて、ブタをモデルとした幼若期の小腸におけるフローラと免疫制御との関連を解析できるインビトロ統合評価系を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、フローラ培養システムで得られた乳酸菌や代謝産物による小腸免疫制御の解析を通して、小腸フローラ・免疫制御評価システムを確立する。本年度は、以下の２課題から構成され、それぞれの成果が得られた。
【課題１】ブタ小腸フローラの維持培養システムの構築 （１）子ブタの小腸粘液の採取とフローラ解析から子ブタ成長段階の小腸における乳酸菌叢を比較解析した。特に、乳酸菌叢に着目して解析を進め、離乳後の成長段階における変化に特徴がみられた。（２）乳酸菌叢解析結果を基礎として、子ブタ成長段階の小腸粘膜から一部乳酸菌を単離・同定し、課題２における免疫評価試料として保管した。（３）小腸粘液のGAM培地培養を基礎とするフローラ維持培養法について、糖源等検討すべき項目を設定し、次年度の基礎を得た。
【課題２】ブタ小腸免疫評価システムの構築 （１）子ブタ小腸上皮細胞（既に樹立したPIE細胞）と小腸由来マクロファージの共培養系の確立を進め、両細胞の培養条件について検討を進めることができた。（２）共培養において、これまでの実績を基礎として、上皮細胞における毒素原性大腸菌／豚ロタウイルスの単独および混合感染系をについて検討を進めることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
子ブタの小腸粘液の採取とフローラ解析から子ブタ成長段階の小腸における乳酸菌叢を比較解析し、特徴的な乳酸菌種から乳酸桿菌を単離・同定することができ、小腸免疫系における評価への展開が可能となった。また同時に、小腸免疫評価システムの構築を進めることができ、計画通り順調に推進できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
小腸フローラ維持培養法の検討を進めることで、生体モデルの構築ができ、乳酸桿菌や代謝産物を対象として、小腸免疫モデルにおける評価を進めることが可能となる。それらの推進から、小腸フローラ・免疫統合システムの最適化を目指す。
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