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2019 年度 実績報告書

ブタ由来イムノバイオティクスによるエピジェネティック修飾の家畜健全育成応用戦略

研究課題

研究課題/領域番号 18F18081
研究機関東北大学

研究代表者

北澤 春樹  東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)

研究分担者 ISLAM MD. Aminul  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-10-12 – 2021-03-31
キーワード家畜 / イムノバイオティクス
研究実績の概要

近年、乳酸菌やビフィズス菌に代表されるプロバイオティクスの中でも、特に腸管などの粘膜免疫組織において免疫調節機能性を発揮するイムノバイオティクスが注目され、家畜健全育成の飛躍的向上を目指した抗菌剤代替としての発展的利用性が期待されている。我々はこれまでに、抗菌剤代替としてのイムノバイオティクスの家畜対応型選抜・評価系の確立を手掛けてきた。また、外国人特別研究員は、家畜の生体防御免疫機能性におけるジェネティックおよびエピジェネティックな解析を進めてきた。そこで本研究では、それらの研究領域を発展的に融合させ、世界共通課題である薬剤のみに頼らない家畜健全育成技術の飛躍的向上から安全な畜産食品生産に貢献することを目標に、とりわけイムノバイオティクスによる粘膜免疫機構のエピジェネティック修飾に着目した新たな研究基盤を構築し、家畜対応型イムノバイオティクスの発展的利用性について追究する。本年度は、以下の項目について実施し、それぞれの研究成果が得られた。具体的には、これまでに選抜した菌株についてイムノバオティクス選抜・評価を推進し以下の成果が得られた。
1.PIE細胞をイムノバイオティクス候補菌により前刺激後、ウイルスモデルならびに病原細菌モデルで検討し、既に設定済みの免疫パラメータを用いた遺伝子ならびにタンパク発現調節の評価系により、さらに選抜・評価を行うことができた。
2.選抜イムノバイオティクス候補菌株の刺激によるトランスクリプトミクス解析を行い、免疫調節機能の詳細解析を進めることができた。
3.インビボ検証試験の準備と予備試験を進めることができた。

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

本研究の目的は、世界共通課題である薬剤のみに頼らない家畜健全育成技術の飛躍的向上から安全な畜産食品生産に貢献することを目指し、イムノバイオティクスによる粘膜免疫機構のエピジェネティック修飾に着目した新たな研究基盤を構築し、家畜対応型イムノバイオティクスの発展的利用性について追究することである。そのためには、家畜種に対応した詳細な検討が必要となる。昨年度から本年度までに、ブタ由来乳酸桿菌ライブラリーの中から、イムノバイオティクス候補菌株を選抜し、その免疫調節機能性について評価することができ、抗菌剤代替としての有用性についてさらに検証する段階に進んでいる。

今後の研究の推進方策

本年度までに得られたイムノバイオティクス候補菌株について、ブタにおいて免疫調節機能に関わるイムノバイオティクスに加えイムノジェニクスに着目した研究を展開する。具体的には、イムノバオティクスの有力候補菌株について、全ゲノム配列解析を行うと共に、コロナウイルス問題の状況を見ながらイムノバイオティクスによるエピジェネチィック修飾に係わるイムノジェニクス(イムノバイオティクスが有する活性因子)を解析し、インビトロおよびインビボ試験によりその修飾機構を推定する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] CERELA-CONICET(アルゼンチン)

    • 国名
      アルゼンチン
    • 外国機関名
      CERELA-CONICET
  • [国際共同研究] University of Concepcion(チリ)

    • 国名
      チリ
    • 外国機関名
      University of Concepcion
  • [雑誌論文] The Exopolysaccharide of Lactobacillus fermentum UCO-979C Is Partially Involved in Its Immunomodulatory Effect and Its Ability to Improve the Resistance against Helicobacter pylori Infection2020

    • 著者名/発表者名
      Garcia-Castillo, V., H. Kitazawa et al.
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 8:479 ページ: 1~20

    • DOI

      10.3390/microorganisms8040479

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient Selection of New Immunobiotic Strains With Antiviral Effects in Local and Distal Mucosal Sites by Using Porcine Intestinal Epitheliocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Leonardo, A., V. Garcia-Castillo, H. Kitazawa et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 11:543 ページ: 1~16

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.00543

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] In-Vitro Cell Culture for Efficient Assessment of Mycotoxin Exposure, Toxicity and Risk Mitigation2020

    • 著者名/発表者名
      Ran, X., N. A. Karrow, H. Kitazawa et al.
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 12:146 ページ: 1~31

    • DOI

      10.3390/toxins12030146

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Immunomodulatory Properties of Bacterium-Like Particles Obtained From Immunobiotic Lactobacilli: Prospects for Their Use as Mucosal Adjuvants2020

    • 著者名/発表者名
      Tonetti, F. R., Arce Lorena、Salva Susana、Alvarez Susana、Takahashi Hideki、Kitazawa Haruki、Vizoso-Pinto Maria Guadalupe、Villena Julio
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 11:15 ページ: 1~13

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.00015

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nasal priming with immunobiotic lactobacilli improves the adaptive immune response against influenza virus2020

    • 著者名/発表者名
      Tonetti, F. R., H. Kitazawa et al.
    • 雑誌名

      International Immunopharmacology

      巻: 78:106115 ページ: 1~12

    • DOI

      10.1016/j.intimp.2019.106115

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Selection of porcine immunobiotics with the ability to improve innate antiviral immunity in porcine intestinal epithelial cells2019

    • 著者名/発表者名
      Indo, Y., Md. A. Islam, H. Kitazawa et al.
    • 学会等名
      LXVII REUNION CIENTIFICA ANUAL de la Sociedad Argentina de Inmunologia
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of peptidoglycan recognition proteins-mediated porcine intestinal innate immunity by paraimmunobiotic bifidobacteria2019

    • 著者名/発表者名
      Islam, Md. A., H. Iida, M. Tohno, H. Kitazawa et al.
    • 学会等名
      LXVII REUNION CIENTIFICA ANUAL de la Sociedad Argentina de Inmunologia
    • 国際学会
  • [学会発表] Anti-viral immunobiotics from porcine small intestine2019

    • 著者名/発表者名
      Indo, Y., Md. A. Islam, H. Kitazawa et al.
    • 学会等名
      日本畜産学会第126回大会
  • [学会発表] Immunobiotic Lactobacillus jensenii TL2937 Alleviates Dextran Sodium Sulfate-Induced Colitis in Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Islam, Md. A., V. Garcia-Castillo, N. Sato, H. Kitazawa et al.
    • 学会等名
      FEMS2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Selection of wakame assimilative Lactobacilli and in vitro evaluation of their immunomodulatory potentials2019

    • 著者名/発表者名
      Zhou, B, Y. Masumizu, H. Kitazawa et al.
    • 学会等名
      FEMS2019
    • 国際学会
  • [備考] 食と農免疫国際教育研究センター

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/cfai/

  • [備考] 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

  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://tohokuagri.wixsite.com/lapc

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公開日: 2021-01-27  

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