2018 Fiscal Year Research-status Report
牛呼吸器病症候群における複数病原体感染による重症化機序の解明
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17K08080
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
岡林 環樹 宮崎大学, 農学部, 准教授 (10359995)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 牛呼吸器症候群 / 混合感染 / 牛RSウイルス / 上部気道上皮細胞 / 下部気道上皮細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
牛呼吸器症候群の実態を明らかにするために、牛呼吸器由来上皮細胞株の樹立に取り組んだ。牛呼吸器上皮細胞モデルの作製を試みた。宮崎県食肉検査処理場から健康牛(黒毛牛N=3)から喉頭、気管支、肺胞器官を入手し、気管上皮、気管支上皮、肺胞上皮細胞の初代培養系を作製した。これらの細胞は、継代4代目で95%以上が上皮細胞であることを上皮細胞特異的蛋白質パンサイトケラチンの発現量を測定することにより確認した。また20代目まで細胞生存性に影響なく継代することを確認した。
これらの上皮細胞に牛RSウイルスを感染させると、感染5日目において下部気道由来の気管支上皮細胞（8.14 log10/ml)、肺胞上皮細胞（8.15 log10/ml)におけるウイルス増殖性は、上部気道由来の気管上皮細胞(7.34 log10/ml)よりも有意に高くなった(p < 0.05)。また細胞変性効果に関しては、気管上皮細胞では観察できなかったが、肺胞上皮細胞においては顕著な合胞体の形成がみられた。また肺胞上皮細胞における炎症性サイトカインmRNA(IL-1、IL-6)の発現は、気管上皮細胞よりも有意に高かった。
これらのBRSV感染呼吸器由来上皮細胞におけるPasteurella multocida細菌の付着性について検討した。下部気道由来の気管支上皮細胞、肺胞上皮細胞においては、ウイルス感染日数に依存して、P. multocidaの付着性亢進が確認できた。これに対して、上部気道由来の気管上皮細胞においては、ウイルス感染日数が経過するにつれてP. multocidaの付着性が減少するという相反する結果が得られた。
以上の結果より、牛の上部気道由来上皮細胞と下部気道由来上皮細胞においてはBRSV感受性、およびBRSV感染後の二次感染を想定したP. multocidaの付着性に大きな違いがあることを明らかにした。
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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
当初の予定通り、H30年度に健康牛由来呼吸器器官より、喉頭、気管支、肺胞器官に由来する気管上皮、気管支上皮、肺胞上皮細胞の培養細胞の樹立に成功した。また、これらの細胞列を用いたBRSV感染性および二次感染を想定したP. multocidaの付着性についても評価することに成功した。この結果より、上部気道と下部気道における上皮細胞における病原体感受性が異なることを明らかにすることができた。今年度樹立したそれぞれの細胞列が、牛呼吸器症候群に関連する病原体の病原性解析を行うためには非常に重要なツールであることを意味する。
しかしながら、BRSV感染に誘導されるP. multocidaの付着増強因子の同定に至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
BRSV感染牛呼吸器上皮細胞において、細胞側の細菌接着因子（ICAM-1、PAF受容体など）の発現レベルを測定し、ウイルス感染による細菌接着因子発現の影響を明らかにする。誘導調節を受ける接着因子、サイトカインの発現誘導に関わる各種情報伝達転写因子の発現をmRNA、ウエスタンブロットにより測定し、ウイルス感染を基盤とした細菌感染の重症化経路を明らかにする。また細胞障害性亢進が確認できた場合には、アポトーシス誘導経路の関与、タイトジャンクション発現への影響を、ウエスタンブロット、mRNAの発現により評価する。混合感染により誘導される転写因子が同定できれば、それらの転写因子遺伝子プロモーター組み換え発光系プラスミドを作製し、病原体の各種タンパク質遺伝子発現プラスミドと共発現させることにより、直接的な転写因子活性を証明する。これにより、重症化機序に関わる病原因子を同定することを目指す。
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Research Products
(1 results)
