2023 Fiscal Year Annual Research Report
家畜健全育成向上戦略：イムノバイオティクスと自然免疫受容体の腸-肺軸シンフォニー
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23H00354
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
北澤 春樹 東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 啓太 東北大学, 農学研究科, 准教授 (40756029)
大坪 和香子 東北大学, 農学研究科, 助教 (00598203)
Binghui Zhou 東北大学, 農学研究科, 助教 (70906031)
野地 智法 東北大学, 農学研究科, 教授 (10708001)
竹之内 敬人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長 (20292518)
新開 浩樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 上級研究員 (30502687)
須田 義人 宮城大学, 食産業学群, 教授 (90404847)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | ポストイムノバイオティクス / ブタ / 腸-肺軸 / パターン認識受容体 / 多型 / ウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の具体的な研究成果は以下の通りである。
【課題1】豚における自然免疫抵抗性を発揮するNod様受容体多型の解明（農研機構）：炎症や感染症と関連する可能性のある6個のブタNLR遺伝子（NLRC3、NLRP4、NLRP6、NLRP9、NLRP11、NLRP12）について、ブタゲノムデータベースからアミノ酸置換を伴う114個のSNPとその周辺塩基配列の情報を抽出した。国内商用豚の種豚であるデュロック種142頭およびランドレース種32頭を対象として、これらのSNPの多様性解析を行い、16個のSNP（NLRC3で1個、NLRP4で4個、NLRP9で1個、NLRP11で3個、NLRP12で7個）で10%以上のマイナーアリル頻度があることを明らかにした。【課題2】豚気管支上皮(PBE)細胞は、TLR3、TLR4およびNod1の高発現と、それらのシグナル伝達経路の活性化という観点から特徴づけられた。Poly(I:C)で刺激したPBE細胞は、抗ウイルス因子やウイルス受容体の発現を増強した。また、炎症性サイトカインの発現が増加し、TLRシグナル伝達経路の負の調節因子の発現を制御した。これらのことから、PBE細胞は、呼吸器抗ウイルス性イムノバイオティクスの選抜・評価に有用と期待された。豚由来乳酸菌ライブラリーより、Nod様受容体発現増強イムノバイオティクス候補を選抜し、上記評価系における解析が進められるようになった。【課題3】Nod様受容体多型とイムノバイオティクスによる腸-肺自然免疫軸から局所・全身性免疫応答の増強機構解明（東北大、農研機構、宮城大）：NLR多型とイムノバイオティクスによる腸-肺自然免疫軸の高次機能強化について、フィールド試験実証試験を行うことを目的とし、その条件検討と評価項目について設定し、予備試験により、腸と肺における自然免疫因子の遺伝子発現の解析を進めることができた。
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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
新たに樹立した豚気管支上皮(PBE)細胞における自然免疫応答の特徴を明らかにし、TLR3、TLR4およびNod1などのパターン認識受容体の高発現を生かした抗ウイルス性イムノバイオティクスの選抜・評価が可能となった。また、ブタNLR遺伝子の多型の解析と共に、フィールド試験実証試験の条件検討と測定項目の設定についても進めることができ、計画通り順調に推進できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
PBE細胞による抗ウイルス性イムノバイオティクスの選抜・評価を進め、腸管上皮細胞や肺胞および小腸由来マクロファージの組み合わせにより、腸-肺免疫軸を介する抗ウイルス性イムノバイオティクスの評価に発展させたい。さらに、自然免疫受容体の多型と小腸および肺病変出現との関連解析を基礎としながら、フィールド実証研究への展開を目指す。
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[Presentation] Effect of orally administered Ligilactobacillus salivarius and its CbpA mutant on TLR3-mediated intestinal immunity2023
Author(s)
Sudeb Saha, Hikari Yamamuro, Yoshiya Imamura, Mariano Elean, Leonardo Albarracin, Binghui Zhou, Fu Namai, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Keita Nishiyama, Julio Villena, Haruki Kitazawa
Organizer
日本畜産学会第131回大会（英語口頭発表）
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[Presentation] Isolation and immunosynbiotic characterization of lactic acid bacteria from swine milk to generate a Lactobacillus library2023
Author(s)
Binghui Zhou, Ryusuke Ohgi, Taiga Sakuma, Sudeb Saha, Mitsuki Sakurai, Yuka Nakano, Fu Namai, AKM, Humayun Kober, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Keita Nishiyama, Haruki Kitazawa
Organizer
FEMS2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] The choline-binding protein A is involved in the ability of Ligilactobacillus salivarius FFIG58 to modulate TLR3-medieted intestinal antiviral immunity in vivo2023
Author(s)
Hikari Yamamuro, Yoshiya Imamura, Lorena Arce, Mikado Tomokiyo, Binghui Zhou, Sudeb Saha, Fu Namai, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Keita Nishiyama, Julio Villena, Haruki Kitazawa
Organizer
FEMS2023
Int'l Joint Research
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