腸管を基軸とした幼若雛の健全育成を支えるニワトリ粘膜免疫学の創成

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K19176
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 野地 智法 東北大学, 農学研究科, 教授 (10708001)
• 研究分担者: イスラム ジャヒドゥル 東北大学, 農学研究科, 特任助教 (20805569) [辞退] ; 佐藤 幹 東北大学, 農学研究科, 教授 (20250730) ; 喜久里 基 東北大学, 農学研究科, 准教授 (90613042) ; 陶山 佳久 東北大学, 農学研究科, 教授 (60282315) ; 松尾 歩 東北大学, 農学研究科, 助教 (90868754) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• キーワード: ニワトリ / 腸管免疫 / 盲腸扁桃 / IgA

研究実績の概要

本研究では、ニワトリの腸管に発達する免疫臓器である盲腸扁桃（Cecal tonsil: CT）および、我々が見出した盲腸に広く散在するリンパ組織（Cecal patches: CP）の機能および形態に関する生物学的特徴を明らかにするための免疫学的および組織学的研究を実施した。その結果、CTとCPのリンパ組織としての機能と形態は、大きく異なっていることが明らかとなった。具体的には、CPにはファブリキウス嚢由来の成熟B細胞が濾胞内に多数存在するのに対し、CTにはファブリキウス嚢由来の成熟B細胞が濾胞外（傍濾胞領域）に多数存在する一方で、濾胞内には、ファブリキウス嚢を由来としないと考えられる未成熟なB細胞が多数存在していることが組織学的に示された。
ファブリキウス嚢を孵化直後に切除することで、ニワトリの免疫機能（特に脾臓を中心とした全身での抗体産生）が消失することは古くから知られている。そこで本研究でも、孵化直後の雛のファブリキウス嚢を切除し、その後のCTおよびCPの発達を精査することで、CTの濾胞内に存在する未成熟なB細胞がファブリキウス嚢非依存的に誕生することの証明を目指した。その結果、ファブリキウス嚢を切除することで、過去の知見の通り、脾臓における免疫機能（特に抗体産生に関わるB細胞の発達）は著しく減弱した。CPの発達も脾臓と同様に著しく阻害されるのに対し、CTの発達および免疫機能はファブリキウス嚢切除後も維持されることが示され、我々の仮説を指示する結果が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of early-life tosufloxacin tosilate hydrate administration on growth rate, neurobehavior, and gut microbiota at adulthood in male mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Ayano、Sasaki Takahiro、Islam Jahidul、Tominaga Takashi、Nochi Tomonori、Hara Kenshiro、Tanemura Kentaro
  • 雑誌名: The Journal of Toxicological Sciences 巻: 48 ページ: 149-159
  • DOI: 10.2131/jts.48.149
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of mannosylerythritol lipid-B components in antimicrobial activity against bovine mastitis-causing Staphylococcus aureus (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi Shinya、Furukawa Mutsumi、Kawahara Akio、Sugahara Tomohiro、Yamamoto Shuhei、Kitabayashi Masao、Sogabe Atsushi、Shimoda So、Hata Eiji、Watanabe Kouichi、Yoneyama Hiroshi、Aso Hisashi、Nochi Tomonori
  • 雑誌名: World Journal of Microbiology and Biotechnology 巻: 38 ページ: 54
  • DOI: 10.1007/s11274-022-03243-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fermented rice bran supplementation attenuates chronic colitis-associated extraintestinal manifestations in female C57BL/6N mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Islam Jahidul、Agista Afifah Zahra、Watanabe Kouichi、Nochi Tomonori、Aso Hisashi、Ohsaki Yusuke、Koseki Takuya、Komai Michio、Shirakawa Hitoshi
  • 雑誌名: The Journal of Nutritional Biochemistry 巻: 99 ページ: 108855-108855
  • DOI: 10.1016/j.jnutbio.2021.108855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of vitamin E supplementation on serum oxidative stress biomarkers, antibody titer after live bovine respiratory syncytial virus vaccination, as well as serum and fecal immunoglobulin A in weaned Japanese Black calves (2022)
  • 著者名/発表者名: OTOMARU Konosuke、MIYAHARA Takuro、SAITA Hiroto、YAMAUCHI Shinya、NOCHI Tomonori
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Medical Science 巻: 84 ページ: 1128-1133
  • DOI: 10.1292/jvms.22-0170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential expression of CD11c defines two types of tissue-resident macrophages with different origins in steady-state salivary glands (2022)
  • 著者名/発表者名: Lu Lu、Kuroishi Toshinobu、Tanaka Yukinori、Furukawa Mutsumi、Nochi Tomonori、Sugawara Shunji
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 931
  • DOI: 10.1038/s41598-022-04941-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a rational framework for the therapeutic efficacy of fecal microbiota transplantation for calf diarrhea treatment (2022)
  • 著者名/発表者名: Islam Jahidul、Tanimizu Masae、Shimizu Yu、Goto Yoshiaki、Ohtani Natsuki、Sugiyama Kentaro、Tatezaki Eriko、Sato Masumi、Makino Eiji、Shimada Toru、Ueda Chise、Matsuo Ayumi、Suyama Yoshihisa、Sakai Yoshifumi、Furukawa Mutsumi、Usami Katsuki、Yoneyama Hiroshi、Aso Hisashi、Tanaka Hidekazu、Nochi Tomonori
  • 雑誌名: Microbiome 巻: 10 ページ: 31
  • DOI: 10.1186/s40168-021-01217-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prevention of mastitis in multiparous dairy cows with a previous history of mastitis by oral feeding with probiotic Bacillus subtilis (2022)
  • 著者名/発表者名: Urakawa Megumi、Zhuang Tao、Sato Hidetoshi、Takanashi Satoru、Yoshimura Kozue、Endo Yuma、Katsura Teppei、Umino Tsuyoshi、Tanaka Koutaro、Watanabe Hitoshi、Kobayashi Hiroko、Takada Naokazu、Kozutsumi Tomoyuki、Kumagai Hiroaki、Asano Takafumi、Sazawa Kohko、Ashida Nobuhisa、Zhao Guoqi、Nochi Tomonori、et al
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 93 ページ: e13764
  • DOI: 10.1111/asj.13764
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Detection of S-IgA antibodies in plasma of neonates and identification of the source (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊東加織、櫻井光太、古川睦実、野地智法
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会
• [学会発表] 糞便移植の実用化を目指した基礎と臨床の融合研究の最前線 (2022)
  • 著者名/発表者名: 野地智法
  • 学会等名: NOSAI沖縄講習会
  • 招待講演
• [学会発表] 乳腺免疫ダイナミクス～母から子に受け継がれる乳汁免疫の仕組み～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 野地智法
  • 学会等名: 第９回日本DOHaD学会
  • 招待講演
• [学会発表] 幼若期のパイエル板形成を理解するための3D可視化技術を用いた機能形態学的解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 勅使河原杏莉, 小山真, 酒井義文, 吉田裕美, 鍛冶光司, 佐藤慎太郎, 古川睦実, 野地智法
  • 学会等名: 第130回日本畜産学会
• [学会発表] 子牛の下痢症制御を目的とした糞便移植の有効性とその作用機序 (2022)
  • 著者名/発表者名: 野地智法
  • 学会等名: 北獣オホーツク支部新技術講習会
  • 招待講演