乳腺上皮細胞の乳生産性に対する植物エストロゲンの生理作用と作用機序の体系的解明

系统阐明植物雌激素对乳腺上皮细胞产奶量的生理效应和作用机制

基本信息

批准号：
19J10189
负责人：
津上優作
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当該年度では以下の研究を実施した。①作製したin vitro乳分泌モデルが外部刺激に対して適切に応答しうるかを検証した。乳房炎毒素をインサート上層の培地に添加し、乳腺上皮細胞の乳産生に及ぼす影響を調べた結果、リポ多糖やリポタイコ酸の刺激に応じて、乳産生は変化し、それぞれの乳房炎の症状と類似した反応が確認された。また、処理直後における細胞内シグナル経路の反応はそれぞれ異なることが示された。さらに乳房炎発症時の乳腺上皮細胞における膜タンパク質の挙動について細胞レベルでの検証を行った結果、リポ多糖の刺激に応じて短時間的に、膜タンパク質の局在パターンやタイトジャンクション（TJ）のバリア機能が変化することが判明した。②作製したウシ乳分泌モデルを用いて植物エストロゲンの影響を調べた。その結果、植物エストロゲンは乳産生を上方調節するSTAT5や下方調節するSTAT3の活性化/不活性化を種類依存的に誘導し、ウシ乳腺上皮細胞の乳産生やTJを促進あるいは阻害することが明らかになった。また、乳牛が赤クローバーもしくはダイズを摂取した際の血中濃度を参考に、複数の植物エストロゲン存在下での影響を調べた結果、単独の植物エストロゲンの作用が複数存在下でもそのまま反映される場合や、促進作用を示すものと阻害作用を示すものの間でその作用が相殺される場合が存在した。以上、本研究より、植物エストロゲンはウシ乳腺上皮細胞に対して種類依存的に作用することが判明した。植物エストロゲンは子宮や骨など他の組織にも作用することが報告されているため、これらの結果は他分野にも波及することが期待される。また、本研究で作製した乳分泌モデルは乳産生メカニズムを分子・細胞レベルで解明する研究に適していることが証明された。今後、この乳分泌モデルを活用することで、乳牛の乳生産性の向上に寄与する研究成果が得られることが期待される。

以下研究在今年进行。 1）我们调查了制备的体外牛奶分泌模型是否可以对外部刺激做出适当的反应。将乳腺炎毒素添加到插入材料上层的培养基中，以研究乳腺上皮细胞对牛奶产量的影响。牛奶的产量因脂肪酸和脂肪酸的刺激而发生了变化，并且证实了与每种乳腺炎相似的反应。还表明，治疗后立即进行细胞内信号通路的反应不同。此外，我们研究了乳腺炎时乳腺炎时膜蛋白在乳腺上皮细胞中的行为，发现膜蛋白的定位模式以及紧密连接（TJ）的屏障功能（TJ）在短时间内在对脂肪二含糖刺激的响应后短时发生了变化。 ②使用产生的牛奶分泌模型研究了植物雌激素的作用。结果，据揭示了植物雌激素会诱导STAT5的激活/灭活，这在牛奶产量和STAT3上上调，该牛奶产量和STAT3以类型依赖性的方式下调牛奶的产生，从而促进或抑制牛乳腺上皮细胞中的牛奶产量和TJ。此外，当我们在存在多种植物雌激素的情况下研究这些作用时，指的是奶牛的血液浓度时，它们消耗了红三叶草或大豆时，在某些情况下，即使在多种情况下，单个植物雌激素的影响也直接反映在多种情况下，或者在这种情况下，这些效果是在表现出促进者和表现出的效果的那些效果之间。从这项研究中，发现植物源性以类型依赖性方式作用于牛乳腺上皮细胞。由于据报道植物雌激素作用于其他组织，例如子宫和骨骼，因此这些结果有望扩散到其他田间。此外，这项研究中产生的牛奶分泌模型已被证明适合于阐明分子和细胞水平上牛奶产生机制的研究。希望将来利用这种牛奶分泌模型，将获得研究结果，这将有助于提高奶牛的牛奶生产率。