小型ピロプラズマ病の貧血発生時には末梢血マクロファージの赤血球貪食能が亢進する

要約

小型ピロプラズマ病の主要症状である貧血の発生機序のひとつとして、感染牛では末梢血マクロファージの活性化が起こり、貧血発生時には自己赤血球の貪食能が亢進することを明らかにした。

  • キーワード:ウシ、小型ピロプラズマ病、貧血、マクロファージ、赤血球貪食
  • 担当:動物衛生研・北海道支所・臨床生化学研究室
  • 連絡先:電話011-851-5226、電子メールwww-niah@naro.affrc.go.jp
  • 区分:動物衛生
  • 分類:科学・参考

背景・ねらい

牛の小型ピロプラズマ病はダニの吸血によって媒介される原虫病であり、放牧衛生推進上の大きな障害となっている。本病では小型ピロ プラズマ原虫が赤血球へ寄生することで、主要症状である貧血がもたらされる。感染牛の末梢血中では、原虫が寄生した赤血球だけでなく、原虫が寄生していな い赤血球でも寿命の短縮がみられるが、この現象は「感染牛では原虫の寄生にかかわらず赤血球に著明な酸化傷害が起こり、マクロファージがこれらの酸化赤血 球を認識・貪食することで血流中から排除する」という仮説で説明できる。そこで、小型ピロプラズマ病における貧血の発生機序を解明することを目的とし、と りわけ赤血球が血流中から排除される現象を明らかにするために、実験感染牛における末梢血マクロファージの赤血球貪食能と貧血発生とのかかわりを調べる。

成果の内容・特徴

  • 小型ピロプラズマ原虫の慢性感染牛および原虫非感染の正常牛から、それぞれ末梢血マクロファージと赤血球を採取し、 チェンバースライドシステムを用いてマクロファージによる自己および非自己の赤血球に対する貪食率を調べた。その結果、慢性感染牛のマクロファージによる 赤血球貪食率は、正常牛のマクロファージによる赤血球貪食率よりも明らかに高く、慢性感染牛におけるマクロファージの活性化が示された(図1および表1)。
  • 新規の急性感染牛について、上記と同様の方法で原虫の感染前と感染後の貧血発生時(ピーク期)における末梢血マクロ ファージの赤血球貪食率を比較した。いずれの実験感染牛においても、マクロファージによる自己および非自己(非感染正常牛)の赤血球貪食率は、原虫の感染 前には低かったのに対し、感染後の貧血発生時には著明に亢進していた(図1および図2)。特に自己赤血球に対する貪食率が非自己赤血球よりも著明に亢進していたが、これは赤血球の認識・貪食にかかわる赤血球表面の変化(リン脂質ホスファチジルセリンの発現、自己IgG抗体の付着)が感染牛では起こること(家畜衛生研究成果情報 No.13および動物衛生研究成果情報 No.2)に基づくものと考えられる。

成果の活用面・留意点

  • 小型ピロプラズマ病では、原虫の感染によりマクロファージの活性化による赤血球貪食能の亢進がもたらされ、貧血の病態を悪化させることが明らかとなった。
  • 今後は原虫の感染に伴うマクロファージの活性化機序を明らかにすること、次いでマクロファージの機能と赤血球との関係を制御することで、小型ピロプラズマ病の貧血を防除する技術を確立する必要がある。

具体的データ

図1 慢性感染牛(上)および急性感染牛(下)のマクロファージによる赤血球貪食

 

表1 慢性感染牛における末梢血マクロファージの赤血球貪食能

 

図2 急性感染牛における末梢血マクロファージの赤血球貪食能

 

その他

  • 研究課題名:レドックス制御による小型ピロプラズマ病の発病制御法の開発
  • 課題ID:13-02-03-*-09-04
  • 予算区分:競争的研究資金(科研費)
  • 研究期間:2002∼2004年度
  • 研究担当者:塩野浩紀、八木行雄、渡部 淳、近山之雄
  • 発表論文等:
    1)Shiono et al. (2002) Free Radic. Biol. Med. 33(Suppl. 1):S181-S182.
    2)Shiono et al. (2003) Parasitol. Res. 89:228-234.
    3)Shiono et al. (2004) J. Vet. Med. B 51:39-42.