2022 Fiscal Year Final Research Report

Study on anorexia in heat-stressed broiler chickens: possible effects due to intestinal barrier dysfunction

Research Project

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Project/Area Number	20H03123
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 42010:Animal production science-related
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	Kikusato Motoi 東北大学, 農学研究科, 准教授 (90613042)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	米山裕東北大学, 農学研究科, 教授 (10220774) 小島創一東北大学, 農学研究科, 助教 (30462683) 橘哲也愛媛大学, 農学研究科, 教授 (80346832) 村井篤嗣名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (10313975)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	暑熱ストレス / ブロイラー / 腸管透過性 / リポポリサッカライド / 血液脳関門 / βヒドロキシ酪酸 / 炎症 / 摂食
Outline of Final Research Achievements	In this study, to clarify the mechanism underlying heat stress (HS)-induced anorexia in chickens, we investigated the influences of influx of lipopolysaccharide (LPS) into the blood due to increased intestinal permeability on increased permeability of the blood-brain barrier (BBB) and intracerebral inflammation. HS caused inflammation in the body, and intestinal permeability was increased early after the HS exposure. However, hyperpermeability of the BBB and brain inflammation did not occur simultaneously. Meanwhile, dual treatment of HS and LPS administration induced BBB permeability and brain inflammation. These results suggest that increased permeability of the intestinal tract and blood-brain barrier could be associated with the HS-induced anorexia, while their responses may depend on their immune status in chickens.
Free Research Field	動物生産科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	暑熱時の摂食低下に関するこれまでの研究の多くは、脳のみを対象にした解析であり、腸管機能の破綻に始まるシステミックな代謝には着目されていなかった。最近、健康や行動の関連性において、腸（および細菌叢）と脳機能を繋ぐ主に自律神経脳腸相関が研究されているが、本研究では血中因子を介した摂食低下機構への着眼であり、更なる学術的な発展が期待できるものである。また、本研究では、暑熱に加えLPSの同時投与すなわち衛生環境要因が加わることで脳内炎症が発生することを明らかにした。これは、実際の飼育環境により近い状態での反応と考えられ、本成果は基礎研究のみならず実用研究においても重要な情報を示すものと考えられる。