ウシ滑膜組織におけるマイコプラズマの高度免疫回避機構に関する細胞生物学的研究

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06425
• 研究機関: 酪農学園大学
• 研究代表者: 樋口 豪紀 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (00305905)
• 研究分担者: 藤木 純平 酪農学園大学, 獣医学群, 講師 (30805114) ; 岩野 英知 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60382488) ; 権平 智 酪農学園大学, 獣医学群, 講師 (80795089)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ウシ / 関節炎 / 滑膜細胞 / M.bovis

研究実績の概要

①M.bovisは滑膜細胞の細胞死を誘導せずに増殖を促進させた。このことからM.bovisは滑膜細胞の増殖能を活性化させることで滑膜の増生を引き起こすことが示唆された。
②M.bovisは滑膜細胞のIL-6およびIL-8のmRNA発現量を強く誘導したのに対し、M.argininiおよびM. californicumはこれらの応答を示さなかった。本試験で供した3菌種のうち、M.bovisが最も激しい炎症反応を誘導し重篤な関節炎を引き起こす可能性を示した。
③熱およびホルマリンで処理したM.bovisは滑膜細胞のIL-6および IL-8のmRNA発現量を有意に増加させたものの、生菌に対する応答性 と比較すると著しく低値を示した。M.bovisの死菌は関節内において炎症を誘導しないことが示唆された。
④M.bovisの直接刺激によってIL-6、IL-8、MMP-1およびMMP-3の mRNA発現量が有意に増加したが、M.bovisで刺激したPBMCsの培養 上清（PBMCs-secretome)を添加すると、より強いmRNAの発現が誘導 された。このことから、単核球の介在は強い炎症反応を誘導することが 示唆された。
⑤PBMCs-secretome刺激はM.bovis直接刺激よりも滑膜細胞のMMP-3産生能を著しく増加させた。そのPBMCs-secretomeには高濃度のIL- lpが含まれており、さらにrbIL-ipが滑膜細胞のMMP-3発現を誘導し た。このことから、M. ftoWsの刺激を受けた単核球はIL-1Pを産生し、このIL-1Bにより誘導された滑膜細胞のMMP-3が軟骨破壊を引き起こすことが示唆された。

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

当初の計画通り研究展開がなされております。

今後の研究の推進方策

M.bovisの細胞内侵入経路を解明するとともに、それに関連する白血球と滑膜細胞のクロストークについて解明する。特にカベオラおよびクラスリン依存性の細胞応答性について、miRNA等で関連遺伝子の発現を調整し、その詳細を解明する。

次年度使用額が生じた理由

試薬等が予定額より安価で購入できたため

研究成果

• [雑誌論文] Inflammatory cytokine mRNA and protein levels in the synovial fluid of Mycoplasma arthritis calves (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji NISHI, Satoshi GONDAIRA, Mariko OKAMOTO, Kazuya MATSUDA, Ayano SATO, Toshihide KATO, Misawo SASAGAWA, Takahiro TANAK and Hidetoshi HIGUCHI*
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Medical Science 巻: 83 ページ: 31-35
  • DOI: 10.1292/jvms.20-0491. Epub 2021 Jan 8.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of intra-articular inoculation with Mycoplasma bovis on immunological responses in calf joints (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji Nishi, Yuki Hirano, Ayano Sato, Ayako Eguchi, Kazuya Matsuda, Miyuki Toda, Takafumi Watanabe, Tomohito Iwasaki, Naoki Takahashi, Marina Hosotani, Reina Watanabe, Toshihide Kato, Hiromichi Ohtsuka, Satoshi Gondaira, *,Hidetoshi Higuchia,*
  • 雑誌名: Veterinary Immunology and Immunopathology 巻: 244 ページ: 248
  • DOI: 10.1016/j.vetimm.2021.110364.
  • 査読あり