Bacteriological and epidemiological studies for elucidating the pathophysiology of bovine digital dermatitis and its control

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26450406
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 山崎 渉 宮崎大学, 農学部, 准教授 (70393262)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 牛 / 趾乳頭腫症 / Treponema属菌 / Allyl isothiocyanate / 抗生物質 / 削蹄 / LAMP / リアルタイムPCR

Outline of Annual Research Achievements

ワサビ、セイヨウワサビ、マスタードなどに含有される強刺激剤であり、生菌製剤としてグラム陰性菌に対する殺菌効果や増幅期における細菌内部の生合成阻害作用が報告されているAITC(Allyl isothiocyanate)と削蹄の複合療法による牛趾乳頭腫症（PDD）への治療効果を検証した。生菌製剤であるAITC塗布と削蹄の複合治療により、PDDの有力な原因菌と推測されているTreponema様菌は病変部から有意に減少することが明らかになった。疼痛の減少も確認された。この複合治療により、PDDの再発やTreponema様菌の再感染を予防できる可能性が示唆された。

PDDの原因菌（群）推定・病態理解のために、AITCならびに抗生物質（リンコマイシン）による治療前後におけるPDD病変部の細菌叢の比較解析をクローニングおよび次世代シークエンサーによって実施した。その結果、Treponema属菌、なかでもT. medium/vincentii様菌およびT. denticola/pedis様菌が病変形成に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

米国Wisconsin大学獣医学部との共同研究により、T. medium、T. pedis、T. phagedenisの3種のTreponema属菌を各々特異的に検出・鑑別できる3種のリアルタイムPCR法と、この3種に加えてTreponema属菌をも特異的に検出・鑑別できる4種のLAMP法の開発に成功した。これにより、Treponemaの属・菌種レベル双方における、病変部からの迅速なスクリーニングおよび分離株の同定が可能になった。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Wisconsin大学獣医学部(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Wisconsin大学獣医学部
• [Journal Article] Clinical and microbiological characteristics of patients with bacteremia caused by Campylobacter species with an emphasis on the subspecies of C. fetus (2018)
  • Author(s): Liu, Y. H., Yamazaki, W., Huang, Y. T., Liao, C. H., Sheng, W. H., Hsueh, P. R.
  • Journal Title: Journal of Microbiology, Immunology and Infection Volume: 印刷中 Pages: 1-10
  • DOI: 10.1016/j.jmii.2017.07.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Combination effect of allyl isothiocyanate and hoof trimming on bovine digital dermatitis (2018)
  • Author(s): Yamamoto, T., Manabe, H., Yamazaki, W., Misawa, N., Takahashi, M., Okada, K.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 7 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1292/jvms.18-0097
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of real-time PCR and loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assays for the differential detection of digital dermatitis associated treponemes (2017)
  • Author(s): Anklam, K., Kulow, M., Yamazaki, W., Dopfer, D.
  • Journal Title: PLOS One Volume: 12 Pages: 1-13
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0178349
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Direct detection and characterisation of foot-and-mouth disease virus in east Africa using a field-ready real-time PCR platform (2017)
  • Author(s): Howson, E.L.A., Armson, B.N., Lyons, A., Chepkwony, E., Kasanga, C.J., Kandusi, S., Ndusilo, N., Yamazaki, W., Gizaw, D., Cleaveland, S., Lembo, T., Rauh, R., Nelson, W.M., Wood, B.A., Mioulet, V., King, D.P., Fowler, V. L.
  • Journal Title: Transboundary Emerging Diseases Volume: 12 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1111/tbed.12684
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Distinct Campylobacter fetus lineages adapted as livestock pathogens and intestinal pathoboints in the human microbiota (2017)
  • Author(s): Iraola, G., Forster, S.C., Kumar, N., Lehours, P., García-Peña, F.J., Paolicchi, F., Morsella, C., Hotzel, H., Hung, L.Y., Hsueh, P.R., Vidal, A., Lévesque, S., Bekal, S., Yamazaki,W., 他14名
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 8 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01449-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] High prevalence of Campylobacter in broiler flocks is a crucial factor for frequency of food poisoning in humans (2017)
  • Author(s): Yamazaki, W., Sabike, I. I., Sekiguchi, S.
  • Journal Title: Japanese Journal of Infectious Diseases Volume: 70 Pages: 691-692
  • DOI: 10.7883/yoken.JJID.2017.132
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of LAMP assays for the molecular detection of taeniid infection in canine in Tibetan rural area (2017)
  • Author(s): Feng, K., Li, W., Guo, Z., Duo, H., Fu, Y., Shen, X., Tie, C., E, R., Xiao, C., Luo, Y., Qi, G., Ni, M., Ma, Q., Yamazaki, W., Yoshida, A., Horii, Y., Yagi, K., Nonaka, N.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 79 Pages: 1986-1993
  • DOI: 10.1292/jvms.17-0430
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Highly sensitive detection system for viral RNAs using a combination of virion concentration and simple elusion techniques (2018)
  • Author(s): Yamazaki, W.
  • Organizer: 2nd Scientific meeting on FMD between regional reference laboratory for FMD in Southeast Asia and Exotic disease research station, NIAH, NARO
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Highly sensitive detection of avian influenza virus in environmental samples using a new virus concentration technique (2017)
  • Author(s): Yamazaki, W.
  • Organizer: JSPS core-to-core 1st meeting/7th CADIC (Center for Animal Diseases Control) International symposium
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 携帯リアルタイムLAMP機器を用いた口蹄疫の野外即時診断法の開発と評価 (2017)
  • Author(s): 山崎 渉, Howson E., Armson B., Mioulet V., King D., 三澤尚明, Fowler V., Kasanga C.
  • Organizer: 第160回日本獣医学会総会
• [Presentation] Development of LAMP assays for the molecular detection of taeniid cestodes of canine in Tibetan rural area (2017)
  • Author(s): 山崎 渉
  • Organizer: 第160回日本獣医学会総会
• [Presentation] LAMP法を用いたMycobacterium avium 3亜種の迅速かつ正確な検出法の開発 (2017)
  • Author(s): 屋敷奈津, 山崎 渉, 後藤義孝
  • Organizer: 平成29年度日本獣医公衆衛生学会（九州地区）
• [Presentation] LAMP法による口蹄疫と類似疾病の簡易迅速診断 (2017)
  • Author(s): 山崎 渉
  • Organizer: 第2回宮崎大学産業動物防疫セミナー（主催：宮崎大学産業動物防疫リサーチセンター）
• [Remarks] 宮崎大学 農学部 獣医学科
  • URL: http://www.agr.miyazaki-u.ac.jp/~vet/vet_HP1.htm