| 研究課題/領域番号 |
15K07731
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
渡部 淳 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 病態研究領域, 上級研究員 (60442810)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 獣医学 / 感染症 / 免疫学 / 生体分子 / 動物 |
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| 研究実績の概要 |
ウシの黄色ブドウ球菌性乳房炎は慢性化しやすく、慢性化した場合は難治性の乳房炎となるため、酪農経営に大きな被害を与える重要な問題である。CXCL8および好中球エラスターゼは黄色ブドウ球菌性乳房炎の慢性化に関与すると想定されている因子であり、本課題ではそれらの持続的放出が起きるメカニズムの解明を目的とした研究を行っている。
好中球エラスターゼはラクトフェリンを分解し、乳腺上皮におけるCXCL8遺伝子の転写を誘導する催炎性のペプチドを放出する。本年度は催炎性ラクトフェリン由来ペプチド（LDP）のCXCL8放出に関する役割を知るため、LDPのウシ乳腺上皮におけるCXCL8発現の誘発効果を調査し、黄色ブドウ球菌のリポテイコ酸（LTA）による誘発効果と比較した。またCXCL8および顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）による好中球活性化がエラスターゼ放出に関与するかどうかを検討する試験を行った。
無血清培地に順化したウシ乳腺上皮株化細胞（> 90%コンフルエント）に催炎性LDPあるいはLTAを添加し、4および24時間後のCXCL8 mRNA発現量を調べたところ、LDPおよびLTAともにCXCL8 mRNA発現量を有意に増加させたが、4および24時間後とも、LTAはLDPよりも高い発現誘発効果を示した。
CXCL8およびGM-CSFをウシ好中球に添加したところ、どちらの因子も好中球を活性化して特殊顆粒内物質であるラクトフェリンの放出を誘発したが、アズール顆粒内物質であるエラスターゼの放出を誘発しなかった。
以上の結果から、ウシ乳腺上皮におけるCXCL8発現には催炎性ラクトフェリンは部分的に関与するが、LTA等の黄色ブドウ球菌由来因子がより強く関与することが示唆された。またCXCL8やGM-CSFは好中球エラスターゼの放出に直接関与しないことが確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
催炎性ラクトフェリン由来ペプチド（LDP）がウシ乳腺上皮細胞におけるCXCL8発現に関与すること、黄色ブドウ球菌リポテイコ酸（LTA）がLDPよりも強くCXCL8 mRNA発現を誘発することを明らかにした。また好中球活性化サイトカインであるCXCL8および顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）は好中球エラスターゼの放出を誘発しないことから、昨年度の結果から推察されたようにエラスターゼの放出は好中球の細胞死によって起きるものと考えられた。以上により、ウシ乳腺上皮細胞におけるCXCL8発現の誘発メカニズムの一端を明らかにし、好中球エラスターゼ放出メカニズムの解明を進めた。乳腺上皮細胞の催炎性ラクトフェリン由来ペプチドが結合する物質の探索については、試験条件の検討の段階である。
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| 今後の研究の推進方策 |
乳房炎におけるCXCL8の主要な産生細胞は乳腺上皮細胞である。黄色ブドウ球菌性乳房炎におけるCXCL8発現の増加には黄色ブドウ球菌のリポテイコ酸（LTA）に加え、催炎性ラクトフェリン由来ペプチドも関与することが強く示唆された。催炎性ラクトフェリン由来ペプチドが結合する乳腺上皮細胞の受容体物質を探索し、乳腺上皮におけるCXCL8発現調節メカニズムの詳細な解明につなげる。
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