Elucidation of sex hormone secretion dynamics in Borna disease virus-1 persistently infected animals

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06426
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: 萩原 克郎 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (50295896)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安藤 達哉 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (00826993) ; 岡本 実 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (60372877)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: BoDV-1 / ウシ / ラット / プロゲステロン / キスペプチン / 視床下部

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、 BoDV-1持続感染牛において、周産期の超音波解析と共にプロゲステロン値(P4)を非感染牛と比較した（安藤）。人工授精(AI)日を起点に経時的な卵巣状態変化と血清中P値の変化を中心に調べた。その結果、AI後に卵巣の黄体面積が増加しP4値も増加するが、持続感染牛ではP4値の増加が妊娠鑑定時まで続かずAI14日以降は増加なく推移した。一方、黄体面積は非感染牛よりも増大した事からプロゲステロン産生細胞の機能性や分泌低下が推察された。この変化は、受胎～妊娠初期に必要なプロゲステロンが正常にされない可能性を示唆した。今後は、妊娠初期における黄体形成と妊娠維持に影響を及ぼす臨床所見を集積し調査を継続する(安藤・萩原担当)。
BoDV-1持続感染ラットモデルを用いて、発育経過(3-9週齢)の脳内BoDV-1 P遺伝子のコピー数と視床におけるキスペプチン(Kp)の発現解析を検討した。BoDV-1感染によりP遺伝子コピー数は、視床では3-6wpiで増加し9wpiにかけて低下した、下垂体では視床よりもコピー数は1/10程度少なく発育経過に伴い9wpiにかけて増加した。同一部位におけるKp遺伝子発現は、発育経過に伴い9wpiまで増加したが、非感染対照ではその増減変化は確認されなかった。BoDV-1感染した視床では、Kp発現が増加すると共に、それを受ける視床下部細胞のKpレセプター発現の低下とGnRH遺伝子発現も有意に低下した(6wpi: p<0.05)。また、持続感染ラットの生殖器の低形成が確認され、性成熟週齢に達しても膣開口遅延並びに性周期の遅延が観察されるなど、複数の生殖系の発育異常を示唆する知見を得た。以上の結果から、視床から下垂体への神経ペプチド分子の産生異常とレセプター発現低下は、GnRH産生の異常を来し下流へのホルモン動態に影響する可能性が示唆された (岡本・萩原担当)。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ウシの臨床的観察については、選定農場におけるウシの選抜が出来ており、観察知見を集積する段階となっている。
ラットモデルについては、感染試験並びに遺伝子解析をほぼ予定通り進めているが、メス個体の入手に時間がかかり、解析に十分な個体確保に時間を要している。次年度中には、検討に十分な個体数を確保できると予想している。

Strategy for Future Research Activity

次年度予定： BoDV-1持続感染ラットモデルで、組織学的な形態変化も示唆されたことから、病理学的初見の集積と考察を行う。これまでに知見からキスペプチン遺伝子並びにそのレセプター発現の異常が確認された、さらにGnRH発現にも影響を示すことから、視床下部細胞並びに下垂体細胞を用いて、細胞レベルのウイルス感染と神経ペプチド発現状況を調べる（萩原・岡本担当）。牛については、BoDV-1感染と非感染個体におけるGnRH投与時の反応性について臨床モニタリングし、超音波診断画像、ホルモン動態等の調査から臨床的に調べる。最終年度のまとめとして、BoDV-1持続感染におけるホルモン製剤の応答変化、ならびに視床下部～下垂体～卵巣系における一連のホルモン動態についてのウイルス感染に伴う変化について総合的に考察する。

Causes of Carryover

2020年度に予定していた学会が開催されず、旅費としていた予算が次年度繰越し金となった為。