2018 Fiscal Year Annual Research Report
Challenge for enhancement of innate immune functions by probiotics and vaccines in the gut of chicks
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17H03904
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
吉村 幸則 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (10167017)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ニワトリ雛腸管 / 自然免疫 / 抗菌ペプチド / βディフェンシン / 炎症性サイトカイン / Toll様受容体 / 感染防御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニワトリのヒナでは獲得免疫系が発達していないので、母性の移行抗体や自然免疫が感染防御に働く。感染防御の強化のために自然免疫機能を高めることが期待されるが、その方策は確立されていない。本研究は、鳥類消化管の自然免疫機能を強化することを目指して、Toll様受容体(TLR)などによる微生物パターンの認識から、トリβディフェンシン（AvBD）等の抗菌ペプチドが産生される機構、この機能に及ぼすワクチンやプロバイオティクスの効果とその機構の解明を目的としている。平成29年度には、腸管上皮や多型核白血球にAvBDが検出され、AvBDと炎症性サイトカインの多くは孵化時に高く、その後に減少することを示した。次に平成30年度には、AvBDと炎症性サイトカイン発現に及ぼすワクチン接種の影響と、細菌分子パターンがAvBD発現に及ぼす影響を追究した。その結果、ヒナ時に2種のワクチンを接種したところ、腸管粘膜の数種のAvBD発現が低下するが、回腸のAvBD12陽性細胞分布頻度が高まることが明らかとなった。また、培養した回腸と盲腸のAvBDと炎症性サイトカインの発現はTLR2、4、21のリガンドの影響を受けることが明らかとなり、腸管内の微生物がこれらの発現に影響することを示唆した。なお、解析途中ではあるが、酪酸菌の給与がAvBD発現に及ぼす影響も追究しており、両者には相互関係がある可能性を示す結果も得ている。これらの成果は今後にプロバイオティクスやワクチン接種によって自然免疫による感染防御機能を強化するための基盤となる。
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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
平成29年度に、腸管で発現するAvBDsの同定と、ヒナの成長に伴うAvBDとサイトカイン発現の変化を明らかにすることができ、この結果は学樹論文として発表した。また、平成30年度は、組織培養下でTLRリガンドの微生物分子パターンが腸管細胞のTLRs，AvBDs，炎症性サイトカインの発現に及ぼす影響を解析して、TLRリガンドがこれらの発現上昇または低下させることを示した。この結果をまとめて論文の投稿を準備中である。ワクチン接種が腸管AvBD発現に及ぼす影響の解析も行い、ワクチンがこの発現に影響するという基礎的な知見を得ている。これらのことから、ほぼ予定通りに研究を進めていると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
微生物パターンに対するAvBD産生の応答性と、それを強化する方策を引き続き追究する。
①ヒナにいろいろなプロバイオティクスを投与し、また抗生物質を投与して腸内細菌叢を制御し、腸管のAvBDと、もう1つの抗菌ペプチドであるカテリシジン（CATH）、炎症性サイトカインの発現に及ぼす腸内細菌叢の影響を明らかにして、腸管微生物による感染防御系の強化策を検討する。
②ヒナにワクチンを接種してAvBD、CATH、炎症性サイトカインの発現に及ぼす影響を解析し、これらの発現に正または負の効果を示すワクチンを同定して、感染防御機能を強化するワクチンを網らかにし、または負の効果を示すものに対してはこの作用を軽減する方策を検討する。
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