2020 Fiscal Year Research-status Report

発達プログラミングを利用したウシのストレス感受性制御

Research Project

Project/Area Number	20K06375
Research Institution	Ibaraki University
Principal Investigator	須藤まどか茨城大学, 農学部, 教授 (40355087)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	矢用健一国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, ユニット長 (40343967) 小林洋介国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 研究員 (60455318)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ストレス感受性 / 発達プログラミング / ウシ
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、発達プログラミング、すなわち、胎子期から新生子期にかけての環境因子がエピジェネティックな変化を誘導するという現象を利用し、家畜のストレス感受性を制御することが可能か否かを探ることを目的として、新生子期のグルーミング様刺激の有無が子ウシのストレス感受性に及ぼす影響とその作用機序について検討するものである。今年度（令和2年度）は、新生子期のグルーミング様刺激の有無が、心理的ストレスに対する行動反応および薬理的ストレスに対する内分泌反応におよぼす影響とその持続性について検討した。出生直後の子ウシ（計12頭）を通常の単飼用ペン（対照区）または疑似グルーミング装置(接触反応型の自動回転ブラシ)が設置された単飼用ペン（Ｇ区）で6週間飼育し、4週齢時に新奇物呈示試験と副腎皮質ホルモン放出刺激ホルモン（CRH）投与試験を行った。また、9～10週齢で新奇環境負荷試験、15～18週齢で新奇環境下での社会的隔離試験を行った。さらに、実験に供試した個体の一部(6頭；雄のみ)については、社会的隔離試験の終了後に屠殺し、海馬、視床下部、下垂体を採取した。新奇物呈示試験では、飼育ペン内に提示した新奇物に対する探査行動時間が、雌のみＧ区で有意に長くなった。CRH負荷試験では、静脈血中へのCRH投与によるコルチゾール濃度の変化には区間差が認められなかったが、雄ではCRH負荷前のコルチゾール濃度基礎値がＧ区で低い傾向にあった。これらの結果から、新生子期のグルーミング様刺激はウシにおいても、ストレス負荷に対する心理的および生理的反応の強度に影響することが示唆された。しかし、疑似グルーミング装置使用期間終了から約1ヶ月後に実施した新奇環境負荷試験では、群飼用大型ペンへの導入時の行動に区間差は認められなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ウシにおいても、新生子期のグルーミング様刺激がストレス感受性に影響することを示す知見を得ることができたため、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	（1）令和2年度に実施した社会的隔離試験における行動解析および血中コルチゾール濃度測定、ならびに採取した脳組織中の各種mRNA定量値の比較を行い、疑似グルーミング装置がストレス感受性に及ぼす影響の持続性を明らかにする。（2）ラットでは、幼若期のグルーミング様刺激によるストレス感受性のエピジェネティックな変化には、セロトニン神経の活性化が関与していることが示唆されているが、触覚刺激により惹起されセロトニン神経活性に影響すると考えられるものの一つにオキシトシンがある。そこで令和3年度より、新生子期のグルーミング様刺激が子ウシのストレス感受性を変化させるメカニズムに関する知見を得るため、出生直後からの慢性的オキシトシン投与がストレス負荷時の行動および内分泌反応に及ぼす影響を調べる。具体的には、子ウシに出生後3日目から7日間に渡ってオキシトシンまたは生理食塩水を皮下投与し、令和2年度と同様に、4週齢時に新奇物呈示試験とCRH投与試験、9～10週齢に新奇環境負荷試験、15～18週齢に新奇環境下での社会的隔離試験を行う。
Causes of Carryover	次年度使用額が生じた理由：試験屠殺が可能だった個体（雄）数が予定より少なかったことにより、脳組織処理用の消耗品類の購入が少なくなったため。使用計画：令和2年度の不足分を補うため当初の予定より多い個体数を供試する予定であり、そのための消耗品購入に使用する（使用目的の変更はない）。