ウシ初乳由来の腸管免疫刺激タンパク質を利用した新規家畜生産システムの開発

本年度は、前年度に粗精製法を確立したウシ初乳中sCD14(bsCD14) の細菌刺激増強分子としての機能を検証した。まず、bsCD14の細菌刺激に細菌株特異性が見られるかを検証するため、3種類の市販プロバイオティック乳酸菌とbsCD14をヒト腸管上皮細胞モデル株であるCaco-2細胞に単独または併用添加した。その結果、bsCD14は全ての乳酸菌株の免疫刺激効果、特に炎症性サイトカインの誘導能を増強したが、中でもLactobacillus casei単離株の免疫刺激効果を顕著に増強することがわかった。次に、bsCD14がL.casei.の免疫刺激効果をin vivoでも増強するかを確認するため、マウスにbsCD14およびL.caseiを単独または併用投与した。その結果、併用投与群の結腸上皮細胞において、PBSを投与した対照群よりも顕著に高いCXCL1遺伝子発現が確認された。このことから、bsCD14はin vivoでもL.caseiの免疫刺激効果を高める有用なタンパク質であることが示唆された。また、プロバイオティック乳酸菌の免疫刺激効果の増強以外のbsCD14の機能として、殺菌病原体の経口投与時のワクチン効果増強を検証した。マウスにSallmonella Typhi muriumの熱殺菌体およびbsCD14を単独または併用し、各群のマウスにS.Typhimuriumの生菌体を感染させたところ、併用添加群で単独添加群よりも有意に高いS.Typhimurium抗体価が確認されただけでなく、併用添加群では単独添加群よりも致死率が有意に減少することがわかった。このことから、bsCD14は経口免疫ワクチンのアジュバントしても有効であることが示唆された。以上から、bsCD14を利用することで畜産動物、特に感染抵抗性の弱い離乳期のブタの免疫系を効率的に刺激できると期待できる。

本年度は、前年度に粗精製法を確立したウシ初乳中sCD14(bsCD14) の細菌刺激増強分子としての機能を検証した。まず、bsCD14の細菌刺激に細菌株特異性が見られるかを検証するため、3種類の市販プロバイオティック乳酸菌とbsCD14をヒト腸管上皮細胞モデル株であるCaco-2細胞に単独または併用添加した。その結果、bsCD14は全ての乳酸菌株の免疫刺激効果、特に炎症性サイトカインの誘導能を増強したが、中でもLactobacillus casei単離株の免疫刺激効果を顕著に増強することがわかった。次に、bsCD14がL.casei.の免疫刺激効果をin vivoでも増強するかを確認するため、マウスにbsCD14およびL.caseiを単独または併用投与した。その結果、併用投与群の結腸上皮細胞において、PBSを投与した対照群よりも顕著に高いCXCL1遺伝子発現が確認された。このことから、bsCD14はin vivoでもL.caseiの免疫刺激効果を高める有用なタンパク質であることが示唆された。また、プロバイオティック乳酸菌の免疫刺激効果の増強以外のbsCD14の機能として、殺菌病原体の経口投与時のワクチン効果増強を検証した。マウスにSallmonella Typhi muriumの熱殺菌体およびbsCD14を単独または併用し、各群のマウスにS.Typhimuriumの生菌体を感染させたところ、併用添加群で単独添加群よりも有意に高いS.Typhimurium抗体価が確認されただけでなく、併用添加群では単独添加群よりも致死率が有意に減少することがわかった。このことから、bsCD14は経口免疫ワクチンのアジュバントしても有効であることが示唆された。以上から、bsCD14を利用することで畜産動物、特に感染抵抗性の弱い離乳期のブタの免疫系を効率的に刺激できると期待できる。