2012 Fiscal Year Annual Research Report
動物のストレス耐性向上のための包括的研究:酸化ストレス・代謝・免疫系の統合的制御
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24380147
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
豊水 正昭 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (80180199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 和昭 山形県立米沢女子短期大学, 健康栄養学科, 教授 (80183440)
大津 晴彦 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産草地研究所, 主任研究員 (40455316)
喜久里 基 東北大学, 大学院・農学研究科, 助教 (90613042)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 暑熱ストレス / SOD(superoxide dismulase) / CAT(Catalase) / NOX4(NADPH oxidase) / LPS(Lipopolysaccharide) / 炎症性サイトカイン / 3M-His(3メチルヒスチジン) |
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| Research Abstract |
家禽生産現場において「暑熱と内毒素によるストレス」は代表的重要課題でいずれの場合も生産性が低下する。研究計画初年度にあたる本年度では、これらストレス環境下における酸化ストレス、タンパク質分解ならびに免疫の各応答メカニズムを包括的に調べた。1)慢性的な暑熱ストレス環境(33℃、6d)下において、肉用鶏の浅胸筋・肝臓では脂質過酸化・タンパク質カルボニル化の増加が確認されたが、体タンパク質分解の指標であるメチルヒスチジンの血漿中含量は変化しなかった。浅胸筋では、抗酸化酵素であるCAT活性が低下したが、SOD活性の増加、ROS産生因子NOX4のmRNA発現低下ならびにミトコンドリアROS産生制御因子UCPのmRNA発現上昇が認められ、浅胸筋では酸化ストレス抑制機構が作用している可能性が示唆された。また、浅胸筋ではタンパク質分解関連因子FoxO・μ-calpainのmRNA発現は変化しておらず、これは血漿中メチルヒスチジン含量の結果と一致する。一方、肝臓では、抗酸化関連因子HO-1のmRNA発現こそ上昇したものの、SOD活性の低下・NOX4凪NA発現上昇が認められ、肝臓では浅胸筋とは異なり酸化ストレス誘導機構が作用している可能性が示唆された。また、脾臓では炎症性サイトカインであるTLlA、IL-1およびIL-6のmRNA発現量が増加しており、暑熱感作にともない炎症応答が誘導していることが示された。2)内毒素ストレス時においては、LPS投与後24h以内における浅胸筋・肝臓中の脂質過酸化度に大きな経時的変化は認められなかったが、24h後の肝臓・脾臓の重量は増加し、血漿中セルロプラズミン含量も増加した。脾臓において炎症性サイトカインIFN-γ、IL-6、TLIA、IL-10およびiNOSの各mRNA発現は上昇し、LPS投与後1-2hで最大に達し、4h後には対照レベルまで戻ることが確認された。
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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
当初の計画通り、各ストレス時における酸化ストレス発症、過剰炎症、体タンパク質の分解といった生体応答のみならず、抗酸化関連酵素活性・遺伝子発現など分子レベルの変化も実証できている。今後は、ストレス時における成長低下メカニズムを統合的に解明に向けて、三つの生体応答の連関メカニズムならびに制御因子を的確に検証する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画2年目にあたるH25年度においては、当初の計画通り、暑熱および内毒素ストレスの抑止に活用できる数種類の飼料資材を提案するため、in vitro培養細胞実験系を用いてその候補物質を合理的にスクリーニングして選別する。'
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。
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