2021 Fiscal Year Annual Research Report
Increasing effect of cyclophilin A on somatic cell counts in milk of dairy cow
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21H02340
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
麻生 久 東北大学, 農学研究科, 名誉教授 (50241625)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北澤 春樹 東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)
野地 智法 東北大学, 農学研究科, 教授 (10708001)
白川 仁 東北大学, 農学研究科, 教授 (40206280)
庄 涛 東北大学, 農学研究科, 助教 (60836203) [Withdrawn]
中村 武彦 東北大学, 農学研究科, 特任准教授 (90892951) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 牛乳房炎 / シクロフィリンＡ / 乳汁中因子 / 乳汁中体細胞 / 炎症免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳腺上皮細胞(BMEC)を用いて、乳房炎特異的発現遺伝子の詳細を明らかにするための網羅的解析を進める上で、in vitroにおいて病原体関連因子による乳房炎誘導を行い、炎症関連遺伝子の発現と細胞内シグナル因子の活性化について検討した。病原体関連因子のモデル分子として、BMECにおいて発現が高かったTLR3とTLR4に着目し、そのリガンドである二本鎖RNA (PolyI:C)とリポ多糖(LPS)を用いた。PolyI:CでBMECを刺激したところ、炎症性サイトカイン やケモカインの遺伝子発現が増強され、LPS刺激と共に炎症が誘導されることがわかった。また、LPS刺激により、BMEC内で短時間にIκBαの分解やp38のリン酸化が促進され炎症が増強されることが判明した。現在、BMECの分化誘導条件をを検討しながら、LPS刺激による乳タンパク遺伝子発現における影響を検討している。さらに、両リガンド刺激による網羅的解析の設定条件を検討し、試料作成を進める予定である。
ウシ乳房炎発症におけるシクロフィリンAの作用メカニズムの解析と新規乳房炎マーカタンパク質の検索を行なうため、組換えシクロフィリンAを乳頭孔より投与して炎症を誘導し、乳汁中に分泌されるタンパク質を網羅的に解析した。その結果、乳汁中に約300種のタンパク質を同定した。続いて、シクロフィリンA投与により2倍以上増加したタンパク質についてGO解析を行なったところ、炎症応答、血液凝固、ステロイドホルモン応答に関連するタンパク質の増加が観察された。今後、これらのタンパク質のパスウェイ解析を進め、シクロフィリンAによる炎症誘導の作用機序を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
乳腺上皮細胞を用いた研究では、シクロフィリンA存在下において病原体による炎症が増強される可能性があることが明らかとなり、シクロフィリンAは乳房炎誘導因子の一つとして位置づけられ、乳房炎予知マーカーとなる可能性を得ることができた。しかしながら、シクロフィリンＡ投与実験では、コロナウイルス感染拡大によって共同研究施設への立入と採材に影響があったが、乳汁因子のマススペクトル解析は順調に進み、乳房炎の予測に使用できるマーカー候補を数種類特定することができた。よって、研究はおおむね順調に進展していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
乳腺上皮細胞(BMEC)を用いて、乳房炎特異的発現遺伝子の詳細を明らかにするための網羅的解析を進める上で、in vitroにおいて病原体関連因子による乳房炎誘導を行い、炎症関連遺伝子の発現と細胞内シグナル因子の活性化について検討し、TLR3とTLR4のリガンドとシクロフィリンAとの共刺激による解析を進めると共に、炎症誘導機構の解明を進める。
ウシ乳房炎発症におけるシクロフィリンAの作用メカニズムの解析と新規乳房炎マーカタンパク質の検索を行なうため、組換えシクロフィリンAを乳頭孔より投与して炎症を誘導し、乳汁中に分泌されるタンパク質を網羅的に解析した。その結果、乳汁中に約300種のタンパク質を同定した。次年度は、ウシ乳房炎発症におけるシクロフィリンAの作用メカニズムの解析を引き続き行う。また、乳房炎牛の乳汁中に分泌されるタンパク質を網羅的に解析し、シクロフィリンシクロフィリンAを投与した場合の乳汁タンパク質プロファイルと比較する。さらに、これらの解析を通じて、新規乳房炎マーカタンパク質を選別する。
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