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本研究では、乳腺における常在細菌叢の代謝産物であるアミノ酸が白血球の免疫機能修飾に及ぼす影響について、その解明を試みる。腸管において常在細菌叢の代謝産物であるアミノ酸を通して宿主の免疫機能を調整することが知られている。乳腺腔内にも常在細菌叢が形成されているため、そのアミノ酸動態を理解することによって、ウシの乳腺感染を制御する機構が明らかとなる可能性がある。本研究では、乳腺腔内のアミノ酸レベルをもとに、乳腺における免疫関連遺伝子の発現調節および白血球機能を解析することで乳腺免疫に対する機能修飾条件を明らかにすることを試みた。
これまでに、乳腺腔内におけるアミノ酸の動態解明についてその定量解析を進めており、泌乳期によるアミノ酸バランスが異なることを明らかにしている。乳期によって異なるアミノ酸の制御が行われていることが考えられ、特に分娩前後にアミノ酸バランスが変化することから、乳腺腔内における免疫機能にアミノ酸が影響を及ぼす可能性が考えられた。また、乳房炎の乳汁は健康な乳汁と比較して主に必須アミノ酸の濃度が高いことを見出している。最終年度で実施した研究成果として、乳房炎原因菌の構成成分（LPS）による乳腺上皮細胞および白血球への刺激に対する応答性（炎症性サイトカイン、活性酸素産生能）がアミノ酸により減弱することが示された。以上の結果より、乳腺腔内におけるアミノ酸バランスは生理的変動のほか乳腺感染によっても変動し、それは乳腺上皮細胞および白血球の免疫応答能を調節することが示唆された。
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