2021 Fiscal Year Research-status Report
Prediction of mastitis using antimicrobial components.
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21K05893
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
磯部 直樹 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (80284230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久枝 啓一 岡山理科大学, 獣医学部, 講師 (20844781)
新居 隆浩 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (90804873)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 乳房炎 / 免疫関連物質 / 体細胞数 / ウシ / ヤギ / S100 / ラクトフェリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳房炎による被害は深刻であるが，予防・治療法が確立していないため治癒率は低い．房房内での抗菌物質等の自然免疫関連物質が不足すると乳房炎に陥りやすいと発想し，それらに着目した乳房炎予知システムの開発を目的とした。そこで本年は，乳房炎予知可能な自然免疫関連物質の指標を探索することを目標とした。
ヤギ18頭 (32分房) を供試し、分房内に大腸菌の死菌を注入し、人工的に乳房炎を誘起した。乳汁を採取し、大腸菌投与前の乳中免疫関連物質濃度 (大腸菌特異的IgG、総IgG、総IgA、lactoferrin, Cathelicidin-2、S100A7) と大腸菌投与後の乳中炎症の指標 (体細胞数（SCC）, Na+濃度) の変化との相関を解析した。 その結果、総IｇA濃度及びS100A7濃度が高い乳房では、大腸菌投与後のSCCの上昇が早まることが分かった。また、総IgGが高いと大腸菌投与後のSCCの上昇度が弱くなることが明らかにされた。さらに、大腸菌特異的IgG、lactoferrin,およびCathelicidin-2高いと、大腸菌投与後に上昇したSCCの低下のタイミングが遅くなることがうかがえた。以上のことから、乳汁中の免疫関連物質を測定することにより感染後の炎症の速さ、強さ及び治癒の速さがある程度予測できることを証明した。
また、ウシを用いて乾乳開始時の乳汁の免疫関連物質濃度を測定し、分娩後のSCC、乳房炎罹患状況との関係を調べた。その結果、乳中S100A7濃度が高いと、分娩後の乳中SCCの平均および最大値が低くなることが分かった。このことから、S100A7の濃度を測定することにより分娩後の炎症度をある程度予想できることが示された。
以上の結果から、平常時の乳中に含まれる免疫関連物質を解析することで、乳房炎のかかりやすさやかかった時の炎症度を予知することができると考えられた。
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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
抗菌因子や自然抗体に着目した乳房炎予知モデルを開発し，予防に結び付けることを目的として研究を進めている。本年度は、予知モデルの構築を目標として、ウシ及びヤギを用いて自然免疫関連物質と乳房炎発生との関係を検討した。その結果、
ヤギ試験では、分房内に大腸菌の死菌を注入し、人工的に乳房炎を誘起する前の乳中免疫関連物質濃度 (大腸菌特異的IgG、総IgG、総IgA、lactoferrin, Cathelicidin-2、S100A7およびLPO) と大腸菌投与後の炎症の指標 (体細胞数（SCC）, Na+濃度) の変化との相関を解析した。 その結果、乳汁中の免疫関連物質を測定することにより感染後の炎症の速さ、強さ及び治癒の速さがある程度予測できることを証明した。
また、ウシを用いて乾乳開始時の乳汁の免疫関連物質濃度を測定し、分娩後のSCC、乳房炎罹患状況との関係を調べた。その結果、S100A7の濃度を測定することにより分娩後の炎症度をある程度予想できることが示された。
以上のように、本来の計画である、乳房炎予知の試験はほぼ終了したため、「おおむね順調に進行している」と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は乳房炎の予知を目的とし、ある特定の分子を指標として余地が可能と考えられた（予知フェーズ）。次に，乳房炎にかかりやすいと予知された動物を救済するために来年度から２年間は乳中免疫関連物質濃度を増強する方法を探索し、乳房炎を予防することを目標とする。（予防フェーズ）
ワクチン接種によって獲得免疫（抗体）の強化とともに自然免疫（抗菌因子）も増進することが知られていることから、乳房炎にかかりやすい個体へのワクチン投与によって免疫関連物質濃度が増加するか調べる．乾乳期の乳牛に市販の乳房炎用ワクチン（スタートバック）を投与後分娩してから，経時的に採乳して，乳中免疫関連物質濃度を測定する。
また，もう一つの乳房炎予防対策として、3日間搾乳を停止するショート乾乳を試験し，乳中免疫関連物質濃度の上昇を狙う．
分娩1週間後以降の乳牛の健康な1分房のみ3日間搾乳を停止するとともにエストロゲンを投与して，乳中自然免疫関連物質の濃度上昇を確認する．
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| Causes of Carryover |
本年度は動物への処理がなく、サンプルの解析が中心であったため試薬代が予想ほど必要ではなかった。次年度はワクチンを用いて処理する必要があり、解析項目も増えるため本年度未使用分も含めて次年度に使用する予定である。
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