ウシにおけるパスツレラ・ムルトシダ変異株感染に対する遺伝子応答の多様性を示すトランスクリプトームプロファイリング

科学分野:

• 獣医学免疫学およびワクチン学
• 細菌病原体学と宿主-病原体相互作用
• 動物の健康におけるトランスクリプトミクスと分子生物学

背景:

• 牛呼吸器病（BRD）は、ウシの健康と生産性に著しく影響を与え、効果的な制御戦略を必要としている。
• 生弱毒化ワクチンは、BRDに対する強力で長期的な免疫を最小限の副作用で誘導するための有望なアプローチを提供する。
• パスツレラ・ムルトシダはBRDの主要な病原体であり、ワクチン開発は動物福祉と経済的な理由から重要である。

研究 の 目的:

• BRDに対する潜在的な生ワクチン候補として、3つのパスツレラ・ムルトシダ変異株（fhaB2、hyaE、nanP）を評価する。
• 挑戦研究およびトランスクリプトーム解析を通じて、これらの変異株の防御効果を評価する。
• トランスクリプトームデータを用いて、宿主応答とワクチン有効性の根底にある分子メカニズムを特定する。

主な方法:

• 血清群3株（P1062）のfhaB2、hyaE、およびnanP遺伝子を破壊することにより、3つのP. multocida変異株を生成した。
• 肺病変とコロニー形成率を評価することにより、挑戦研究を通じて変異株の有効性を臨床的に評価した。
• 血液および肝臓組織のトランスクリプトーム解析により、タンパク質コード転写産物（DET）、マイクロRNA（DEmiRNA）、および長鎖非コードRNA（DElncRNA）の発現変動を特定した。

主要な成果:

• 全ての3つのP. multocida変異株は挑戦に対する防御効果をもたらし、シャム群（22.4%）と比較して肺病変を著しく減少させた（4.7-6.2%）。
• トランスクリプトーム解析により、血液（807）および肝臓（6473）で実質的な数のDETが検出され、非コードRNAも同様に発現変動が見られた。
• fhaB2変異株は、肺病変とコロニー形成の減少によって示されるように、有望なワクチンとしての可能性を示し、トランスクリプトームデータは明確な宿主応答を支持している。

結論:

• パスツレラ・ムルトシダのfhaB2、hyaE、およびnanP変異株は、ウシにおけるBRD挑戦に対する防御を提供する。
• トランスクリプトーム解析は、シグナル伝達と感覚知覚に関連する経路を強調し、ワクチン接種と感染に対する宿主応答に関する洞察を提供する。
• fhaB2変異株は、その有効性と好ましいトランスクリプトームプロファイルにより、牛呼吸器病に対する生弱毒化ワクチンの有望な候補として特定されている。