小型ピロプラズマ病の貧血発生時には赤血球への自己抗体付着と酸化が起こる

小型ピロプラズマ病の貧血発生時には赤血球への自己抗体付着と酸化が起こる

タイトル小型ピロプラズマ病の貧血発生時には赤血球への自己抗体付着と酸化が起こる
要約小型ピロプラズマ病の実験感染牛では、貧血の発生に一致して赤血球への自己抗体(IgG)付着、赤血球内過酸化物および赤血球膜の過酸化脂質の増加が起きた。これらの現象は、小型ピロプラズマ病の貧血機構に関与する要因のひとつであると考えられる。
キーワード牛、小型ピロプラズマ病、貧血、赤血球、IgG、酸化
担当機関(独)農業技術研究機構 動物衛生研究所 北海道支所 臨床生化学研究室
連絡先011-851-5226
区分(部会名)動物衛生
分類科学、参考
背景・ねらい小型ピロプラズマ病は、乳用牛の放牧育成に大きな障害をもたらしているマダニ媒介性の住血原虫病である。本病の臨床症状は、原虫寄生・非寄生赤血球両者の大幅な寿命短縮に起因する貧血であるが、貧血の発生機構や病態は解明されていない。そこで、赤血球の寿命短縮に影響を及ぼす可能性がある赤血球膜表面への自己抗体(IgG)の付着と赤血球酸化の状態を調べた。
成果の内容・特徴1.
小型ピロプラズマ原虫をホルスタイン種・摘脾オス子牛に接種し、感染経過に伴う赤血球表面へのIgG付着をfluorescein-5-isothiocyanate標識ウサギ-抗ウシIgG抗体を用い、フローサイトメトリーで解析した。赤血球へのIgG付着は、貧血の発生前には低い値で推移していたが、貧血の発生時には貧血の進行(血球容積の低下)に伴ってIgG付着の増加が起こり、貧血ピーク期前に最大となった(図1、牛Nos. 1-2)。また、本病の慢性感染牛へのデキサメタゾン投与による貧血誘起例においても、貧血の発生時にはIgG付着の増加が認められた(図1、牛No. 3)。
2.
細胞内過酸化物の検出に特異的な蛍光色素である2',7'-dichlorofluorescin diacetateを用い、感染経過における赤血球内の過酸化物をフローサイトメトリーで解析した。赤血球内過酸化物は、貧血の発生前には一定量で推移していたが、貧血の発生時には貧血の進行に伴って増加し、ほぼ貧血ピーク期に最大値を示した(図2、牛Nos. 4-6)。さらに、同じ実験感染牛において、赤血球膜の過酸化脂質をチオバルビツール酸反応物質として測定したところ、膜過酸化脂質の動態は赤血球内過酸化物と同様の推移を示し、貧血ピーク期に過酸化脂質も最大となった。
3.
IgG自然抗体付着の増加は、老化した赤血球でみられる現象であり、付着IgGに依存した赤血球貪食が引き起こされることが考えられる。また、赤血球の酸化は、加齢的な変化や異常赤血球で見出されている現象である。さらに、酸化された赤血球では、IgG付着が促される細胞膜の変化が起こることも判明しており、酸化ストレスは貧血の発生に重要な役割を演じていると考えられる。
成果の活用面・留意点小型ピロプラズマ病の貧血発生時には、赤血球に対するIgG付着の増加と赤血球過酸化の亢進が、同時に起こることを見出した。これらの現象は、血中での赤血球寿命を決定する因子として重要であることから、小型ピロプラズマ病の貧血機構の解明に期待がかかる。今後、赤血球寿命の短縮と酸化傷害赤血球の認識・貪食除去との関係を明らかにする必要がある。
具体的データ
図1
図2
予算区分科研費
研究期間2002~2004
研究担当者塩野浩紀、渡部 淳、八木行雄
発表論文1)Shiono et al. (2002) Free Radic. Biol. Med. 33(Suppl. 1):S181-S182.
2)Shiono et al. (2003) Proceedings of XI Biennial Meeting of the Society for Free Radical Research International p479-482.
3)Shiono et al. (2003) Parasitol. Res. 89:228-234.
発行年度2002
収録データベース研究成果情報

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