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2022 年度 実施状況報告書

自然免疫関連物質を指標とした乳房炎予知システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K05893
研究機関広島大学

研究代表者

磯部 直樹  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (80284230)

研究分担者 久枝 啓一  岡山理科大学, 獣医学部, 准教授 (20844781)
新居 隆浩  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (90804873)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード乳房炎 / 抗菌物質 / 体細胞数 / ウシ / ヤギ
研究実績の概要

乳房炎による被害は深刻であるが,予防・治療法が確立していないため治癒率は低い.乳房内での抗菌物質等の自然免疫関連物質が不足すると乳房炎に陥りやすいと発想し,それらに着目した乳房炎予知・予防システムの開発を目的とした。昨年は,乳房炎予知可能な自然免疫関連物質の指標を探索した結果、平常時の乳中に含まれる免疫関連物質(特にlingual antimicrobial peptide, S100A7)の濃度が高いと、乳房炎にかかりにくいことを予知することができると考えられた。そこで本年は、乳房炎になりやすいウシに対して、予防を強化する目的で、乳中の抗菌物質濃度を増加させる手法の開発を試みた。
ヤギを用いてショート乾乳が乳中抗菌物質を増加させるかどうか検討するため搾乳を3日間停止した後再開した時の抗菌物質の濃度を測定した。その結果、ショート乾乳を施すと乳量は減少した後回復した。また、体細胞数, 乳中Na+, IgA, Cathelicidin-2,およびlactoferrin 濃度は、いずれも搾乳再開後に一時的に上昇し、その後通常濃度に戻った。これらの結果より、搾乳を3 日間休止すると、乳量は減少するが乳中抗菌物質濃度は上昇すると推察された。
また、ワクチンを接種することで抗菌物質が増加するか検討するため、乳房炎用ワクチンをウシ及びヤギに接種し、経時的に乳汁を採取して抗菌物質濃度を調べた。その結果、ワクチンを投与した1~2か月後に乳中S100A7濃度が増加したことから、ワクチンによる抗菌物質産生強化の可能性が示された。
以上の結果から、抗菌物質産生増進により乳房炎を予防できることが示唆された。

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

抗菌物質に着目した乳房炎予知モデルを開発し,予防に結び付けることを目的として研究を進めている。
当初計画では、本年はウシの予知試験の続きおよび、予防試験を開始する予定であった。ウシの予知試験は予想より早めに進捗し、昨年度中に終了したので、すぐに予防試験に入ることができた。本年度は、予防法の構築を目標として、ウシ及びヤギを用いて自然免疫関連物質濃度を増加させる手法の開発を試みた。予防試験もウシ及びヤギにおいて予定通り終了したが、課題も見つかり来年度に持ち越しとなった。
以上のように、「おおむね順調に進行している」と言える。

今後の研究の推進方策

本年度は乳房炎にかかりやすいと予知された動物を救済するために乳中抗菌物質を高発現する手法を探索した。その結果、ワクチン接種により乳中S100A7などの抗菌物質濃度が増加することが分かった。しかし、これらの濃度増加とともに乳量が減少していたため、それによって相対的に抗菌物質濃度が増加した可能性が考えられた。本年はワクチンを接種していない対照区を設定しなかったため、これについて明らかすることができなかった。そこで、今後は対照区を設定し、処理区と比較することでワクチン接種の影響をより詳細に検討することとする。また、ワクチンの接種を2週間おきに数回行い、最適な回数を調べる。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of oral administration of colostrum on inflammation in the udders of dairy cows suffering from mastitis.2022

    • 著者名/発表者名
      Isobe N, Kurose T, Suzuki N, Koshiishi T, Ueno K, Hisaeda K
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84(1) ページ: 59-63

    • DOI

      10.1292/jvms.21-0505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of frequent teat stimulation on antimicrobial component production in mammary glands of lactating goats.2022

    • 著者名/発表者名
      Tsugami Y, Harada R. Suzuki N, , Nii T, Isobe N
    • 雑誌名

      Veterinary Immunology and Immunopathology

      巻: 249 ページ: 110431

    • DOI

      10.1016/j.vetimm.2022.110431

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sodium acetate and sodium butyrate differentially upregulate antimicrobial component production in mammary glands of lactating goats.2022

    • 著者名/発表者名
      Tsugami Y, Suzuki N, Nii T, Isobe N
    • 雑誌名

      Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia

      巻: 27(2) ページ: 133-144

    • DOI

      10.1007/s10911-022-09519-5.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigating mammary glands of lactating goats for the presence of tertiary lymphoid organs.2022

    • 著者名/発表者名
      Tsugami Y, Nakayama S, Suzuki N, , Nii T, Isobe N
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 941333

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.941333

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in antimicrobial components between bacterial culture-positive and -negative bovine clinical mastitis milk.2022

    • 著者名/発表者名
      Tsugami Y, Tomoyuki Chiba, Tetsu Obayashi, Hidetoshi Higuchi, Atsushi Watanabe, Isobe N, Kawai K
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 93 ページ: e13771

    • DOI

      10.1111/asj.13771

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of temporary cessation of milking and estradiol combination on the antimicrobial components in goat milk.2022

    • 著者名/発表者名
      Purba FY, Ishimotoa Y, Nii T, Suzuki N, Isobe N
    • 雑誌名

      Research in Veterinary Science

      巻: 152 ページ: 387-394

    • DOI

      10.1016/j.rvsc.2022.09.006

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Repeated Intrauterine Infusion of Lipopolysaccharides on Mastitis in Goats.2022

    • 著者名/発表者名
      Jaisue J, Nii T, Suzuki N,Tsugami Y, Isobe N
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 193 ページ: 87-92

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2022.09.009

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of 6-n-propyl-2-thiouracil or dexamethasone administration on the responses of antimicrobial components in goat milk to intramammary lipopolysaccharide infusion.2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki N, Purba FY, Nii T, Isobe N
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 93 ページ: e13773

    • DOI

      10.1111/asj.13773

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Influence of sodium acetate and sodium butyrate on tight junction barrier and antimicrobial component production in goat mammary glands.2022

    • 著者名/発表者名
      Tsugami Y, Nii T, Yoshimura Y, Isobe N
    • 学会等名
      19th AAAP Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Continual Intrauterine Infusion of Lipopolysaccharide on Mastitis in Goats.2022

    • 著者名/発表者名
      Jaisue J, Nii T, Tsugami Y, Isobe N
    • 学会等名
      19th AAAP Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Intramammary Lipopolysaccharide Challenge Following Repeated Intrauterine Lipopolysaccharide Infusion on Mammary Inflammation in Goats.2022

    • 著者名/発表者名
      Jaisue J, Nii T, Tsugami Y, Isobe N
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会大会
  • [学会発表] 乳牛の乾乳前後における分房乳中抗菌因子濃度の動態と体細胞数との関連.2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木直樹 原田梨花 津上優作 新居隆浩 磯部直樹
    • 学会等名
      日本畜産学会第130回大会
  • [学会発表] 短鎖脂肪酸が乳腺の抗菌因子産生へ及ぼす影響.2022

    • 著者名/発表者名
      津上優作、新居隆浩、磯部直樹
    • 学会等名
      日本畜産学会第130回大会
  • [学会発表] Suppression of neutrophil phagocytosis in mastitic milk.2022

    • 著者名/発表者名
      平野雅人, 久枝啓一, 津上優作, 新居隆浩, 鈴木直樹, 磯部直樹
    • 学会等名
      日本畜産学会第130回大会
  • [学会発表] 核酸製剤の経口投与がワクチン接種後の抗体産生に及ぼす影響.2022

    • 著者名/発表者名
      村田光平、上野和俊、新居隆浩、鈴木直樹、津上優作、磯部直樹
    • 学会等名
      日本畜産学会第130回大会
  • [学会発表] Changes in antibacterial component concentration in goat milk after cessation of milking.2022

    • 著者名/発表者名
      孫 錦昆・鈴木 直樹・津上 優作・新居 隆浩・磯部 直樹
    • 学会等名
      日本畜産学会第130回大会
  • [学会発表] 乾乳時の乳中抗菌因子濃度が分娩後の体細胞数に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木直樹, 久枝啓一, 原田梨花, 大西秀実, 津上優作, 新居隆浩, 磯部直樹
    • 学会等名
      日本乳房炎研究会第27回学術集会
  • [備考] 家畜生体機構学研究室

    • URL

      https://www.anat.hiroshima-u.ac.jp/

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公開日: 2023-12-25  

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