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Enhancement of hen and chick mucosal barrier function focused on oviductal microbiota.

增强母鸡和小鸡粘膜屏障功能的重点是输卵管微生物群。

基本信息

批准号：
21K14960
负责人：
新居隆浩
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は母鶏への有用細菌の経口投与によって母鶏卵管粘膜とヒナ腸管粘膜のバリア機能が強化されるか検証し、そのメカニズムを明らかにすることを目的としている。R3年度には産卵鶏への乳酸菌の経口投与は卵管粘膜の抗菌ペプチドのトリβディフェンシン（AvBD）10とタイト結合関連分子の claudin (CLA) 1の発現量を高めることで粘膜バリア機能を向上させる可能性を示した。R4年度は卵管粘膜におけるバリア機能増強のメカニズムを明らかにすることを目的とした。まず初めに、R3年度の研究で得た卵管の細菌叢と粘膜バリア関連因子の遺伝子発現の結果の相関解析と卵管粘膜スワブサンプル中の短鎖脂肪酸分析をした。その結果、卵管のAvBDsの遺伝子発現と酪酸やギ酸といった短鎖脂肪酸の合成能を有するCoprococcus属との間に有意な正の相関が認められた。また、乳酸菌の経口投与によって卵管子宮部粘膜でギ酸の濃度が上昇する可能性が示唆された。続いて、ギ酸や酪酸などの脂肪酸が卵管粘膜のバリア機能に作用するのかを卵管粘膜細胞を用いて調べた。約350日齢の白色レグホン産卵鶏から卵管膣部を採取し、初代卵管膣部上皮細胞をTCM-199培地中に播種した。播種の２４時間後にギ酸、酢酸、酪酸、乳酸で刺激し、７２時間後に培養細胞中のAvBDsとの遺伝子発現量を解析した。その結果、ギ酸および乳酸刺激でAvBD10が、酪酸および乳酸刺激でAvBD12の発現量がそれぞれ増加した。一方で、ギ酸、酪酸および乳酸刺激によりCLA-1やCLA-3の発現量が増加した。以上のことから、産卵鶏への乳酸菌の経口投与は卵管の細菌叢を変化させ、卵管で増加したCoprococcus属菌が卵管粘膜のギ酸産生を増加させることで、これが卵管粘膜のAvBD10やCLA-1の発現を増加させ、卵管粘膜のバリア機能を強化する可能性が示唆された。

The purpose of this study is to enhance the function of oocyte mucosa and intestinal mucosa by administering useful bacteria to the mother's mouth. In the year R3, the production of β-cyclodextrin (AvBD) 10 and claudin (CLA) 1 in the oviduct mucosa was higher than that in the oviduct mucosa, and the possibility of improving the mucosal function was also shown. R4 year to egg tube mucosa function enhanced, and the purpose of the In the first and third year of the study, we obtained the correlation analysis of the results of the gene development of the bacterial flora of the oocyte and the mucosal membrane and the analysis of the short-chain fatty acids in the oocyte membrane. These results demonstrate an interesting and positive correlation between the genus Coprococcus and the discovery of AvBDs in oocytes and the ability to synthesize butyric acid, oleic acid and short-chained fatty acids. The possibility of increasing the concentration of lactic acid in the uterine mucosa of oocytes after oral administration of lactic acid bacteria was also suggested. Fatty acids such as citric acid and butyric acid play an important role in regulating the function of oviduct mucosa cells. About 350 days after the egg laying, the first generation of egg tube epithelial cells were collected and sown in the field. After 24 hours of seeding, the production of AvBDs in cultured cells was analyzed by stimulation with acetic acid, butyric acid and lactic acid, and 72 hours later. Results: AvBD10 and AvBD12 increased after stimulation with lactic acid and acetic acid respectively. The production of CLA-1 and CLA-3 increased when stimulated by citric acid, butyric acid and lactic acid. These findings suggest that the presence of lactic acid bacteria in oocytes and the bacterial flora in oocytes, the increase in the production of lactic acid in oocyte mucosa by Coproccus species, the increase in the production of AvBD10 and CLA-1 in oocyte mucosa, and the enhancement of the function of oocyte mucosa may be possible.