家畜対応型の抗病性イムノバオティクス選抜・評価系の確立とその応用戦略

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H05019
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 北澤 春樹 東北大学, 農学研究科, 准教授 (10204885)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 忠夫 東北大学, 農学研究科, 教授 (00118358) ; 大坪 和香子 東北大学, 農学研究科, 助教 (00598203) ; 麻生 久 東北大学, 農学研究科, 教授 (50241625)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 畜産学 / 免疫学 / 微生物 / 食品 / 飼料 / ウイルス / プロバイオティクス / イムノバイオティクス

Outline of Annual Research Achievements

【研究の背景と目的】
家畜は幼若期に腸管感染症を多発し致死や成長遅延から生産性の著しい低下が起こる。その対策として多用される抗菌剤により家畜やヒトへの新たな健康危害リスクの増加が懸念されるため、抗菌剤のみに依存しない家畜の健全育成技術の開発が切望されている。本研究は、家畜対応型の腸管免疫調節機能性プロバイオティクス（イムノバイオティクス）のインビトロ抗病性選抜・評価系を発展的に構築し、その応用による家畜健全育成技術基盤を確立する。本年度は、以下の成果が得られた。
【研究成果】
本年度は、家畜腸管上皮細胞を用いて、ウイルス感染系の確立を目指し以下の成果が得られた。
１．家畜腸管上皮細胞によるウイルス感染系確立：ブタ(PIE)およびウシ腸管上皮(BIE)細胞株を用い、腸管感染性の主な病原体とされているロタウイルスに対する感染系確立の基礎が得られた。具体的には、PIEおよびBIE細胞におけるロタウイルス(ブタ由来株,ウシ由来株)の感染・増殖について検討し、腸管上皮細胞における微絨毛の発達を考慮したウイルス感染に至適な培養日数や培養条件及び免疫応答について検討し、抗病性イムノバイオティクスの選抜・評価系に最適なロタウイルス株を決定した。２．抗病性イムノバイオティクス選抜系の基礎確立：１．の結果から得られたロタウイルス株を用いて、ロタウイルス感染における抗病性評価の条件検討を行い、抗病性イムノバイオティック選抜・評価系の基礎が得られた。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

家畜対応型のイムノバイオティクスのインビトロ抗病性選抜・評価系の発展的構築に向けた基礎が予想以上に得られ、その応用による家畜健全育成技術基盤の確立と発展的利用性が大いに期待される。

Strategy for Future Research Activity

初年度としては計画以上の進展と成果が得られたことから、さらに発展的評価が可能となり、全体計画のさらなる充実と計画以上の成果が得られるようさらに研究を進めたい。

Research Products

• [Int'l Joint Research] CERELA-CONICET(Argentina)
  • Country Name: Argentina
  • Counterpart Institution: CERELA-CONICET
• [Journal Article] Transcriptomic analysis of the innate antiviral immune response in porcine intestinal epithelial cells: influence of immunobiotic lactobacilli. (2017)
  • Author(s): Albarracin, L., H. Kobayashi, H. Iida, N. Sato, T. Nochi, H. Aso, S. Salva, S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • Journal Title: Front. Immunol. Volume: 8(57) Pages: 1-15
  • DOI: 10.3389/fimmu.2017.00057
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Draft genome sequence of Lactobacillus plantarum MPL16 a wakame-utilizing immunobiotic strain from swine feces. (2017)
  • Author(s): Villena, J., L. Saavedra, E. Hebert, Y. Suda, Y. Masumizu, L. Albarracin, P. Clua, W. Ikeda-Ohtsubo, H. Kitazawa
  • Journal Title: Genome Announc. Volume: 5(10): e00006-17 Pages: 1-2
  • DOI: 10.1128/genomeA.00006-17
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Draft genome sequence of the immunobiotic strain Lactobacillus jensenii TL2937. (2017)
  • Author(s): Villena, J.,Y. Masumizu, H. Ida, W. Ikeda-Ohtsubo, L. Albarracin, S. Makino, S. Ohkawara, K.i Kimura, L. Saavedra, E. Hebert, H. Kitazawa
  • Journal Title: Genome Announc. Volume: 5(9): e00005-17 Pages: 1-2
  • DOI: 10.1128/genomeA.00005-17
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Respiratory antiviral immunity and immunobiotics: beneficial effects on inflammation-coagulation interaction during influenza virus infection. (2016)
  • Author(s): Zelaya, H., S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • Journal Title: Front. Immunol. Volume: 7(633) Pages: 1-16
  • DOI: 10.3389/fimmu.2016.00633
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Intestinal innate antiviral immunity and immunobiotics: beneficial effects against rotavirus infection. (2016)
  • Author(s): Villena, J., M. G. Vizoso-Pinto., H. Kitazawa
  • Journal Title: Front. Immunol. Volume: 7(563) Pages: 1-10
  • DOI: 10.3389/fimmu.2016.00563
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Modulation of porcine intestinal epitheliocytes immunetranscriptome response by Lactobacillus jensenii TL2937. (2016)
  • Author(s): Kobayashi, H., L. Albarracin, N. Sato, P. Kanmani, AKM H. Kober, W. Ikeda-Ohtsubo, Y. Suda, T. Nochi, H. Aso, S. Makino, H. Kano, S. Ohkawara, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
  • Journal Title: Benef. Microbes Volume: 7(5) Pages: 769-782
  • DOI: org/10.3920/BM2016.0095
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Draft Genome Sequence of Lactobacillus plantarum TL2766, a strain with the ability to ferment wakame. (2016)
  • Author(s): Villena, J., L. Saavedra, E. Hebert, Y. Masumizu, N. Sato, AKM H. Kober, L. Albarracin, W. Ikeda-Ohtsubo, S. Makino, K. Kimura, S. Ohkawara, H. Kitazawa
  • Journal Title: Genome Announc. Volume: 4(6): e01328-16 Pages: 1-2
  • DOI: 10.1128/genomeA.01328-16
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Immunobiotic Lactobacillus strains reduce small intestinal injury induced by intraepithelial lymphocytes after Toll-like receptor 3 activation. (2016)
  • Author(s): Tada, A., H. Zelaya, P. Clua, S. Salva, S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • Journal Title: Inflamm. Res. Volume: 65(10) Pages: 771-783
  • DOI: 10.1007/s00011-016-0957-7
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ブタ腸管におけるペプチドグリカン認識タンパク質の発現とその調節機構 (2017)
  • Author(s): 飯田ひかる、遠野雅徳、須田義人、大坪和香子、齋藤忠夫、フリオ ヴィレーナ、北澤春樹
  • Organizer: 日本畜産学会第122回大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2017-03-28 – 2017-03-30
• [Presentation] 炎症性腸疾患予防・改善のための発展的イムノバイオティック評価系構築 (2016)
  • Author(s): 佐藤 菜、飯田ひかる、舛水由季、須田義人、齋藤忠夫 、北澤春樹
  • Organizer: 日本食品免疫学会第12回大会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-11-09 – 2016-11-10
• [Presentation] Development of immunobiotic evaluation system on porcine intestinal epitheliocytes stimulated by dextran sodium sulfate. (2016)
  • Author(s): Sato, N., AKM H. Kober, H. Kobayashi, A. Tada, H. Iida, Y. Masumizu, W. Ikeda-Ohtsubo, T. Nochi, H. Aso, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
  • Organizer: V International Symposium on Lactic Acid Bacteria - Benefitting from lactic acid bacteria, Progress in health and food
  • Place of Presentation: Tucuman, Argentina
  • Year and Date: 2016-10-19 – 2016-10-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comparative Immunotranscriptomic analysis of two immunobiotic strains with antiviral capabilities in porcine intestinal epithelial cells. (2016)
  • Author(s): Albarracin, L., H. Kobayashi, N. Sato, Y. Masumizu, T. Nochi, H. Aso, S. Salva, S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • Organizer: V International Symposium on Lactic Acid Bacteria - Benefitting from lactic acid bacteria, Progress in health and food
  • Place of Presentation: Tucuman, Argentina
  • Year and Date: 2016-10-19 – 2016-10-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Immunobiotic evolution in livestock healthy growth strategy. (2016)
  • Author(s): Kitazawa
  • Organizer: V International Symposium on Lactic Acid Bacteria - Benefitting from lactic acid bacteria, Progress in health and food
  • Place of Presentation: Tucuman, Argentina
  • Year and Date: 2016-10-19 – 2016-10-21
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 乳利用拡大のための発展的イムノバイオティック評価系構築 (2016)
  • Author(s): 佐藤 菜、AKM H. Kober、小林永和、多田明日翔、飯田ひかる、舛水由季、大坪和香子、麻生 久、齋藤忠夫、J. Villena、北澤春樹
  • Organizer: 2016年度酪農科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 日本大学生物資源科学部（神奈川藤沢市）
  • Year and Date: 2016-09-09 – 2016-09-09