家畜健全育成技術向上のためのイムノバイオティクスの薬剤代替利用性に関する研究

• Project/Area Number: 15F15401
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Animal production science
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 北澤 春樹 東北大学, 農学研究科, 准教授 (10204885)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KOBER A. K. M. Humayun 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2015-11-09 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
• Keywords: イムノバイオティクス / 腸管上皮細胞 / 脂肪前駆細胞 / プロバイオティクス / ブタ / 大腸菌・ウイルス / 免疫 / 食品・飼料 / イムノバオティクス / 大腸菌

Outline of Annual Research Achievements

近年、プロバイオティクスの中でも、腸管などにおいて抗炎症免疫機能性を発揮するイムノバイオティクスが注目され、その飼料および食品における発展的利用性が期待されている。一方、家畜の腸管感染性下痢症の疾病悪化と慢性炎症の誘導には、炎症調節の破綻が関わることが知られている。本研究は、薬のみに頼らないブタの健全育成技術の向上を目指し、抗炎症性イムノバイオティクスの薬剤代替利用性について追究することを目的とした。本年度は、昨年度までの成果を基礎として、ブタ腸管上皮細胞やブタ筋肉内脂肪細胞におけるイムノバオティクスの炎症調節機構を解明し、薬のみに頼らないブタの健全育成から産肉性向上に貢献するための基盤を構築した。具体的には以下の項目について検討し、それぞれの成果が得られた。
１．ブタ腸管上皮(PIE)細胞をイムノバイオティクス候補菌により前刺激後、ウイルスならびに病原細菌で刺激し、免疫パラメータの遺伝子発現調節を指標として、抗感染免疫調節機構の解明を推進することができた。
２．PIP細胞より脂肪細胞を分化誘導後、炎症や脂肪蓄積に関わる因子を指標として、イムノバイオティクスが有するパターン分子による免疫調節機構の解明の基礎を得ることができた。
３．PIP細胞の脂肪細胞への分化過程におけるパターン認識受容体刺激と脂肪代謝関連因子の発現調節との関連が認められたことから、イムノジェニクス（イムノバイオティクスが有する免疫機能性因子）による脂肪蓄積制御に関連する免疫調節機構の発展的解明への糸口が見出された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] CERELA-CONICET(Argentina)
• [Int'l Joint Research] CERELA-CONICET(Argentina)
• [Journal Article] Exopolysaccharides from Lactobacillus delbrueckii OLL1073R-1 modulate innate antiviral immune response in porcine intestinal epithelial cells (2017)
  • Author(s): Paulraj Kanmani, Leonardo Albarra2018.00326in, Hisakazu Kobayashi, Hikaru Iida, Ryoya Komatsu, A.K.M. Humayun Kober, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Yoshihito Suda, Hisashi Aso, Seiya Makino, Hiroshi Kano, Tadao Saito, JulioVillen, Haruki Kitazawa
  • Journal Title: Molecular Immunology Volume: 93 Pages: 253-265
  • DOI: 10.1016/j.molimm.2017.07.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Peptidoglycan from immunobiotic Lactobacillus rhamnosus improves resistance of infant mice to respiratory syncytial viral infection and secondary pneumococcal pneumonia. (2017)
  • Author(s): Clua, P., P. Kanmani, H. Zelaya, A. Tada, AKM H. Kober, S. Salva, S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • Journal Title: Front. Immunol. Volume: 8(948) Pages: 1-15
  • DOI: 10.3389/fimmu.2017.00948
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Modulation of porcine intestinal epitheliocytes immunetranscriptome response by Lactobacillus jensenii TL2937: finding new biomarkers for the selection of antiinflammatory immunobiotics. (2016)
  • Author(s): Kobayashi, H., L. Albarracin, N. Sato, P. Kanmani, AKM H. Kober, W. Ikeda-Ohtsubo, Y. Suda, T. Nochi, H. Aso, S. Makino, H. Kano, S. Ohkawara, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
  • Journal Title: Beneficial Microbes, Benef Microbes Volume: 7 Issue: 5 Pages: 769-782
  • DOI: 10.3920/bm2016.0095
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] TLR2 and 4 ligands stimulate inflammation/adipogenesis in porcine adipocytes (2018)
  • Author(s): Igata, M., AKM H. Kober, A. Tada, L. Albarracin, W. Ikeda-Ohtsubo, H. Aso, K. Yoda, K. Miyazawa, F. He, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
  • Organizer: 日本畜産学会第124回大会（英語口頭発表）
• [Presentation] PIP細胞におけるTLRを介する脂質/免疫関連因子のトランスクリプトーム解析 (2017)
  • Author(s): 井形愛美、AKM H. Kober、多田明日翔、Leonardo Albarracin、大坪和香子、麻生 久、宮澤賢司、依田一豊、何 方、齋藤忠夫、J. Villena、北澤春樹
  • Organizer: 2017年度酪農科学シンポジウム
• [Presentation] Tracscriptomic analysis on the response of porcine adipocytes to common microbial ligands (2017)
  • Author(s): Igata, M., A. Tada, AKM H. Kober, L. Albarracin, W. Ikeda-Ohtsubo, H. Aso, K. Yoda, K. Miyazawa, F. He, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
  • Organizer: FEMS2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comparative Immunotranscriptomic analysis of two immunobiotic strains with antiviral capabilities in porcine intestinal epithelial cells. (2016)
  • Author(s): Albarracin, L., H. Kobayashi, N. Sato, Y. Masumizu, T. Nochi, H. Aso, S. Salva, S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • Organizer: V International Symposium on Lactic Acid Bacteria - Benefitting from lactic acid bacteria, Progress in health and food
  • Place of Presentation: Tucuman, Argentina
  • Year and Date: 2016-10-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Innate immunity in long-term adipogenesis of PIP cell line: ligand specific activation of Toll-like receptors modulates triacylglyceride, cytokine and chemokine secretion in adipocytes. (2016)
  • Author(s): AKM H. Kober, A. Tada, M. Suzuki, P. Kanmani, H. Aso, K. Miyazawa, K. Yoda, F. He, W-I. Otsubo, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
  • Organizer: CSM2016
  • Place of Presentation: Toronto, Canada
  • Year and Date: 2016-06-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ブタ対応型イムノバイオティクスのマイクロアレイ解析による抗炎症免疫特性評価 (2016)
  • Author(s): 小林永和、北澤春樹ら
  • Organizer: 日本畜産学会第121回大会
  • Place of Presentation: 日本獣医生命科学大学(東京都武蔵野市)
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] Long term differentiation model of PIP cells for evaluating anti-adipogenic activities of immunobiotics (2016)
  • Author(s): A.K.M. Humayun Kober、多田明日翔、北澤春樹ら
  • Organizer: 日本畜産学会第121回大会
  • Place of Presentation: 日本獣医生命科学大学(東京都武蔵野市)
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Remarks] 食と農免疫国際教育研究センター
  • URL: http://www.agri.tohoku.ac.jp/cfai/
• [Remarks] JSPS研究拠点形成事業先端拠点形成「食の安全性の飛躍的向上を目指した農免疫国際共同研究拠点形成」
  • URL: http://www.agri.tohoku.ac.jp/fain/index.html