2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the mechanism of paroxysmal coughing seen in pertussis
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17H04075
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
堀口 安彦 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00183939)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 百日咳菌 / 発作性咳嗽 / 動物モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
百日咳は百日咳菌感染による発作性咳嗽(咳発作)を主徴とする呼吸器感染症である。本研究課題ではマウス感染モデルを用いて、百日咳菌による咳発症メカニズムの解明を目指した。
百日咳菌感染によるマウス発咳モデルを確立し、これを用いて百日咳菌の咳誘導因子の同定を進めた。前年度までの結果から、以下の事項が明らかとなった。
咳誘発に関わる細菌成分を3種類を同定した。そのうち2種はタンパク質(AおよびB)で1種は非タンパク成分(C)であった。AあるいはCの欠損株を感染させた場合、咳は全く起こらず、Bの欠損株感染では咳の頻度が著しく低下した。それぞれの因子の既知の基本的機能に基づいて、それらの特異的阻害剤を発咳モデルで併用すると咳の回数が有意に低下した。さらにそれぞれの作用機序に関連する分子の欠損マウスを作製して発咳を調べたと ころ、いずれも発咳が消失あるいは著しく低下した。 以上の結果を総合して、C分子が発咳のトリガーとなり、その増幅と持続にはA因子が必要で、B因子は修飾的に発咳を増幅することが判った。
さらに、AーC因子を百日咳菌から精製し、それぞれの組み合わせで動物実験に供したところ，それぞれ単独投与ではほとんど発咳がなく、A因子とC因子の組み合わせで中程度の発咳が見られ、ここにB因子を加えることにより生菌感染あるいは菌体破砕液投与と同程度の発咳が見られた。この結果から，A-C因子が発咳因子であることが確定的となった。
さらに、この研究過程において実験室の標準株である百日咳菌Tohama株はマウスに咳を誘発しないことを発見した。A-C因子に基づく解析を進めたところ、Tohama株の3因子の投与では発咳を再現することができ、同株の菌体破砕液では発咳はほとんど見られなかった。この結果から、Tohama株の菌体破砕液には3因子のいずれかあるいは全ての働きを抑制する因子が存在することが考えられた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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