The study about controling rumen epithelial barrier function to prevent the disruption of rumen epithelium

濃厚飼料といった易発酵性飼料の多給は、亜急性ルーメンアシドーシス(SARA)といった生産病を招くことがある。これまでの研究より、培養ルーメン上皮細胞においてTLR5（Toll様受容体 5）リガンドを添加するとIL-1β（インターロイキン-1β）の発現量が高くなり、そのIL-1βはDEFB1といった抗菌ペプチドの発現を亢進することが示唆された。よって、今年度は、以下１、２を実施した。１、ウシルーメン上皮細胞における抗菌ペプチドの発現調節の解明：前年度の実験より、TLR5リガンドはルーメン上皮細胞においてDEFB1といった抗菌ペプチドの発現を亢進することが示唆された。その他の抗菌ペプチドとしてS100タンパク質ファミリーのTLR5リガンドの影響を検討したところ、培養ルーメン上皮細胞においてS100A8とS100A9の発現が亢進した。また、LPS（リポポリサッカロイド）の添加によってもS100A8とS100A9の発現が亢進した。また、LPSはIL-1βの発現も亢進した。２、ウシルーメン上皮細胞におけるIL-1βの役割の解明：これまでの研究により、TLR5リガンドの添加により培養ルーメン上皮細胞においてIL-1βの発現が高くなることが分かっている。培養ルーメン上皮細胞の増殖においてIL-1βの影響を検討したところ、IL-1βの添加により、培養ルーメン上皮細胞の増殖速度が有意に高くなった。以上の結果から、ウシのルーメン上皮細胞のバリア機能が崩壊すると、TLR5リガンドやLPSなどによって、抗菌ペプチドやIL-1βの発現が亢進し、微生物侵入の阻止や細胞増殖促進されることが示唆された。これらの機構が、上皮の修復・保護を担うと考えられる。

濃厚飼料といった易発酵性飼料の多給は、亜急性ルーメンアシドーシス(SARA)といった生産病を招くことがある。これまでの研究より、培養ルーメン上皮細胞においてTLR5（Toll様受容体 5）リガンドを添加するとIL-1β（インターロイキン-1β）の発現量が高くなり、そのIL-1βはDEFB1といった抗菌ペプチドの発現を亢進することが示唆された。よって、今年度は、以下１、２を実施した。１、ウシルーメン上皮細胞における抗菌ペプチドの発現調節の解明：前年度の実験より、TLR5リガンドはルーメン上皮細胞においてDEFB1といった抗菌ペプチドの発現を亢進することが示唆された。その他の抗菌ペプチドとしてS100タンパク質ファミリーのTLR5リガンドの影響を検討したところ、培養ルーメン上皮細胞においてS100A8とS100A9の発現が亢進した。また、LPS（リポポリサッカロイド）の添加によってもS100A8とS100A9の発現が亢進した。また、LPSはIL-1βの発現も亢進した。２、ウシルーメン上皮細胞におけるIL-1βの役割の解明：これまでの研究により、TLR5リガンドの添加により培養ルーメン上皮細胞においてIL-1βの発現が高くなることが分かっている。培養ルーメン上皮細胞の増殖においてIL-1βの影響を検討したところ、IL-1βの添加により、培養ルーメン上皮細胞の増殖速度が有意に高くなった。以上の結果から、ウシのルーメン上皮細胞のバリア機能が崩壊すると、TLR5リガンドやLPSなどによって、抗菌ペプチドやIL-1βの発現が亢進し、微生物侵入の阻止や細胞増殖促進されることが示唆された。これらの機構が、上皮の修復・保護を担うと考えられる。