ウシ乳腺において常在細菌叢が白血球の免疫応答能に及ぼす影響

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16004
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: 権平 智 酪農学園大学, 獣医学群, 講師 (80795089)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 乳房炎 / アミノ酸 / 常在細菌叢

Outline of Annual Research Achievements

乳牛の「乳房炎」は発生率も高く、酪農業において最も経済的損失の大きい感染症である。生乳の効率的生産ならびに動物の福祉に配慮した良質で安全な生産物のために、乳房炎の制御は重要であり、畜産学・応用獣医学において効果的な対策技術の構築が求められている。本研究は乳腺感染の効果的な制御を目標に、乳汁中の常在細菌叢が構築している免疫制御システムを明らかにし、乳腺感染における乳腺内の白血球の誘導能とその機能に伴う免疫学的制御機構の解明を意図している。常在細菌叢の生命活動は宿主の免疫機能を調整するため、乳房炎に罹患しにくいウシと繰り返すウシの常在細菌叢を解析することで、乳腺感染に対する抵抗性を示す菌叢または菌種が明らかになる可能性がある。また、乳腺内のアミノ酸が白血球の免疫機能修飾を担うことを明らかにすることができる。本研究の内容として、①乳腺における常在細菌叢および免疫修飾に関わるアミノ酸動態の解明、②常在細菌叢が白血球に及ぼす免疫機能活性を評価、③乳腺感染に抵抗性を有する白血球の免疫機能修飾条件の解明を目的とした研究を実施し、抗生剤を用いた治療に代替しうる新規・乳腺感染制御法の確立に向けた基礎的ならびに応用的研究を企てるものである。
現在までに乳腺腔内におけるアミノ酸の動態解明についてその定量解析を進めており、泌乳期によるアミノ酸バランスが異なることから乳期によって異なるアミノ酸の制御が行われていることが考えられる。また、乳房炎の乳汁は健康な乳汁と比較して主に必須アミノ酸の濃度が高いことを見出している。さらに、乳腺感染歴によるアミノ酸バランスおよび常在細菌叢の解析、ならびにアミノ酸が白血球の免疫応答能に及ぼす影響について現在解析中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

おおむね順調に進行しているが、解析を慎重に進める。

Strategy for Future Research Activity

今後については、乳汁および血漿中のアミノ酸分析を引き続き実施しており、さらに、アミノ酸が好中球および乳腺上皮細胞の免疫機能に及ぼす影響を調べている。また、菌叢解析の結果から、アミノ酸と乳房炎の関連性を明らかにしていく予定である。

Causes of Carryover

当該年度で47,536円の助成金が未使用となり、次年度使用額が生じた理由として、実験の進捗状況を鑑みて、使用期限の短い試薬類を次年度購入する方が適当であると判断した。
使用計画として、本年度は乳汁中の菌叢解析、乳腺および好中球の免疫応答能について分析するため細胞培養試薬・分子生物学的解析に使用する試薬類の購入を予定しており、翌年度分として請求した助成金と合わせて計画的に使用する。