Effect of microbiome on leukocyte immune response in the bovine mammary gland

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16004
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: Gondaira Satoshi 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 Final Research Achievements

This study will attempt to elucidate the mechanism by which amino acids in the bovine mammary gland modulate leukocyte immune function. Based on the amino acid levels in the mammary gland, we analyzed the expression of immune-related genes and their functions in immunocompetent cells to clarify the conditions for modification of mammary gland immunity by amino acids.
The analysis of amino acid dynamics in the mammary gland revealed that the amino acid balance depending on the lactation period, especially around parturition and during mammary infection, suggesting that amino acids regulate the immune response of mammary epithelial cells and leukocytes in the mammary gland.

Free Research Field

獣医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ウシ乳房炎は酪農業において経済的損失が最も高く、動物福祉の観点からも制御することが重要な感染症である。本研究において常在細菌叢の代謝産物（アミノ酸）に着目した乳腺感染の制御についての知見は乏しく、その成果が期待されている。乳腺環境におけるアミノ酸の免疫応答に関する役割については、十分には明らかにされていないが、アミノ酸による免疫担当細胞の機能修飾を明らかにすることで、乳腺感染に対する理解をさらに深めることができると考える。これらは、ウシ乳汁の生理学的解明にとどまらず、乳房炎の新規制御技術の構築にもつながることが期待され、畜産学・応用獣医学領域に貢献できるものである。