分娩後に起きる肝ERストレス亢進機序とその影響の解明：乳牛の疾病多発を防ぐ新戦略

Research Project

Project/Area Number	23K21263
Project/Area Number (Other)	21H02349 (2021-2023)
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund (2024) Single-year Grants (2021-2023)
Section	一般
Review Section	Basic Section 42010:Animal production science-related
Research Institution	Tohoku University (2022-2024) National Agriculture and Food Research Organization (2021)
Principal Investigator	芳賀聡東北大学, 農学研究科, 准教授 (90442748)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	阪谷美樹国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, グループ長補佐 (00355687) 米倉真一信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (40443113)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000) Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000) Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000) Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords	乳牛 / 周産期疾病 / 肝臓 / 小胞体ストレス / 乳腺 / 高泌乳牛 / 繁殖障害
Outline of Research at the Start	本研究では、申請者が確立した周産期肝生検法と肝組織スライス培養法(ex vivo)を駆使して技術的問題を打破し、分娩後の臨床的健康牛と疾病発症牛を比較し、肝ERストレスレベルがどう違うのかを検証すると共に、肝ERストレス亢進を引き起こす「負の因子（機序）」および緩和に働く「正の因子」を明らかにする。これを基に、重篤な肝ERストレス発生を防ぐ技術シーズを創出し、分娩後の乳牛の疾病多発を効率的に防ぐ新たな飼養技術戦略の確立を図る。
Outline of Annual Research Achievements	【本年度の実施内容・成果】分娩後不良となる乳牛は臨床的健康牛と比較して分娩直後の肝小胞体ストレス亢進が重篤でより強く肝機能低下と炎症が誘導される、という仮説を検証すべく追加フィールドワークとラボワークを並行して実施した。分娩直後の肝小胞体ストレス亢進の要因については、分娩時の生理的ストレスと急激な代謝産物動態の変化が重なっていて、フィールドワークのみではその詳細を追求することは難しい。本研究では、周産期の乳牛の肝臓組織を用いながら、その要因を分離して検証できる、肝組織スライス培養法（ex vivo）を用いることで、どのような症状の乳牛において、どのような内因性因子が、小胞体ストレスの亢進に関与しているか、明らかにする狙いがある。実際には、初年度サンプルに追加して、フィールドワークにおいて計50頭超の周産期乳牛から分娩後の肝生検組織サンプルを収集することができた。今年度は、その中で、後産停滞や子宮蓄膿症を罹患した分娩後不良牛群、そして難産や双子産経験牛群について、肝小胞体ストレスレベルと分娩前および分娩後の代謝プロファイルデータや血中脂肪酸組成データとの関連性評価を行った。そして、ラボワークにおいて、肝組織スライス培養法（ex vivo）により、小胞体ストレス亢進を引き起こす複数の内因性「負の因子」候補を見出している。本実績は、我々の仮説を検証する上で重要な戦略的ステップアップと位置付けられる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本年度も新型コロナウイルス感染拡大が継続した影響として、勤務体制の制限を複数回受けた。研究環境の変更も生じて、分析項目によって分析の遅れが生じており、データの解析と結果のとりまとめがやや遅れている。
Strategy for Future Research Activity	フィールドワークデータとラボワークデータを基にして、肝小胞体ストレスを誘導する「負の因子」の作用を明らかにし、さらに小胞体ストレスを緩和する「正の因子」を探索する。肝臓の小胞体ストレス、細胞死および炎症レベルについて各マーカー等を、遺伝子発現解析、タンパク質発現解析により調べる。