2021 Fiscal Year Annual Research Report
Cervical ripening mechanism in cattle and control of uterine diseases by inducing transient inflammation in the early postpartum period
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21H02362
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
大澤 健司 宮崎大学, 農学部, 教授 (90302059)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北原 豪 宮崎大学, 農学部, 准教授 (90523415)
佐々木 羊介 宮崎大学, 農学部, 准教授 (60704674)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 牛 / 子宮頸管熟化 / コラーゲン / サイトカイン / インターロイキン-8 / PMN％ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、牛の長期在胎や産道異常による難産や死産などが増加しており、分娩事故を防ぐには頸管熟化機構の理解が必要である。頸管熟化には生理的な炎症反応が関係していることはヒトやマウスで報告されているものの、牛では不明である。本研究では、牛の正常分娩における頸管熟化機構と関連する生理的変化の一端を明らかにすることを目的として、妊娠後期から分娩までの子宮頸管における炎症性変化とコラーゲン組成の変化を観察した。
黒毛和種経産牛の妊娠200日、230日、260日、以降7日間隔で分娩直前まで頸管粘液を採取し、有核細胞400個に対する多形核好中球（PMN）の割合(PMN％)を算出、インターロイキン（IL）-8、マトリックスメタプロテアーゼ（MMP）-8、組織メタプロテアーゼ阻害因子（TIMP）-1濃度を酵素免疫測定法（ELISA）で測定した。また同時に、子宮頸管組織を生検パンチ法にて採取し、頸管組織のピクロシリウスレッド染色標本を偏光顕微鏡で観察、Ⅰ型およびⅢ型コラーゲン領域が頸管組織に占める割合を算出した。
頸管粘液中のPMN％は妊娠200日（初回採材時；分娩12～13週前)に最も低く、分娩5週前に有意な増加が認められ、分娩1週前に最高値を示した。IL-8は妊娠200日と比較して295日で有意に増加した（P < 0.05）。また、特に分娩2週前以降に高値で推移した。MMP-8とTIMP-1の推移では有意な変化が認められなかった。頸管組織に占めるⅠ型コラーゲンの割合は妊娠200日（分娩12～13週前)に最大となり、274日（分娩3週前）以降に有意に減少、以降、分娩週まで減少し続けた。
以上より分娩5～4週前より牛の子宮頸管熟化が進行し、妊娠末期に増加したIL-8がPMNを動員することで炎症が増強され、さらに熟化が進むことが示唆された。
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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
正常分娩個体における子宮頸管組織および子宮頸管粘液サンプルの解析は順調に推移している。供試頭数サイズについても予定通り進行している。
サンプルの解析についても、現有機器、および新たに導入した測定機器が共に順調に稼働している。
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| Strategy for Future Research Activity |
牛における分娩前の頸管粘液中IL-8濃度をタンパク質レベルで継続的に観察したのは本研究が初めてである。妊娠260日頃（分娩5～4週前頃）より牛の子宮頸管はPMNが浸潤し始めることで熟化が進行し、妊娠末期に増加したIL-8がPMNを動員することで炎症が増強され、頸管熟化が進むことが示唆された。また、頸管粘液中のMMP-8とTIMP-1濃度に有意な変動が認められなかったものの、頸管組織ではⅠ型コラーゲンの減少が確認されたことから、Ⅰ型コラーゲンの変化は頸管の硬さの指標 として有用であることが示唆された。今後は、分娩時期の推定や難産の予測ツールとして臨床現場で活用することを想定して、牛の正常分娩におけるこれらの動態の詳細を明らかにした上で、早産や長期在胎、難産時の各種パラメータの推移との比較を行う予定である。
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