牛小型ピロプラズマ病における赤血球の酸化亢進

要約

小型ピロプラズマ病の実験感染牛において赤血球の酸化を調べたところ,貧血の発現にともない血液メトヘモグロビン,赤血球膜の酸化蛋白質および脂質過酸化物の増加が認められた。これらの成績から,貧血の病態悪化には赤血球の酸化亢進が関わっていることが示された。

  • 担当:家畜衛生試験場 北海道支場 臨床生化学研究室
  • 連絡先:011(851)5226
  • 部会名:家畜衛生
  • 専門:診断予防
  • 対象:牛
  • 分類:研究

背景・ねらい

牛の小型ピロプラズマ病は,我が国の放牧衛生上問題となっている疾病のひとつである。本病の主要症状は貧血であるが,貧血が起こる機序や病態については十 分な解明が行われていない。本研究では発病の重要なカギを握ると考えられる貧血の発現機序を明らかにする目的の一環として,貧血に及ぼす赤血球の酸化について調べた。

成果の内容・特徴

  • ホルスタイン種の摘脾オス子牛に小型ピロプラズマ原虫(Theileria sergenti)を実験感染させ,感染経過でヘモグロビンの酸化物であるメトヘモグロビンを定量したところ,貧血の発現(ヘマトクリット値の低下)に一致して著しい生成量の増加がみられた(図1)。ヘモグロビンがメト化する時には,ヘモグロビンから活性酸素が発生することから,赤血球の酸化障害が一層大きくなることが考えられる。
  • 赤血球膜の脂質過酸化物をチオバルビツール酸反応性物質として定量したところ,貧血のピーク時には貧血前の4~6倍に増加していた。脂質過酸化物は,膜構造の破壊をもたらすだけでなく,極めて活性に富んだ脂質過酸化物を二次的に生成させ,膜の障害を誘導する。
  • ヘモグロビンや膜脂質の酸化がみられたことから,赤血球の膜蛋白質を調整して酸化蛋白質をウェスタン・ブロット法で検出した結果,貧血時には分子量20kDa以上に多数の陽性バンドが確認された(図3)。また,感染経過における酸化蛋白質の推移をHPLC法で調べたところ,感染前は0.4-0.6 mol carbonyl/mol proteinであった。しかし,貧血の発現にともない酸化蛋白質も増加しはじめ,貧血のピーク時には貧血前の約3~4倍(1.5-1.9 mol carbonyl/mol protein)の値を示した。
  • 以上の結果から,小型ピロプラズマ病感染牛の赤血球では貧血時に酸化が亢進していることが明らかになった。赤血球の様々な構成成分の酸化は,赤血球寿命の短縮をもたらすことから,貧血の病態を悪化させる要因として赤血球酸化の関連性が示される。

成果の活用面・留意点

    貧血の発現時に赤血球が酸化される原因については不明であるが,今後の研究で酸化の機序を明らかに出来れば,牛小型ピロプラズマ病の貧血発現の解明につながり,本病の発病コントロールに結びつく可能性がある。

具体的データ

図1 小型ピロプラズマ感染牛のメトヘモグロビン、ヘマトクリットおよび原虫寄生率の推移

 

図3 小型ピロプラズマ感染牛の赤血球膜酸化蛋白質の検出

 

その他

  • 研究課題名:ウシ小型ピロプラズマ病発病に及ぼす活性酸素種を中心とした生理活性物質の役割
  • 予算区分:総合的開発(自給飼料基盤)
  • 研究期間:平成10年度(平成10年~12年)
  • 発表論文等:
      1.第124回日本獣医学会講演要旨集,p.116(1997)
      2.第126回日本獣医学会講演要旨集,p.55(1998)