リポ多糖類（LPS）が血中および脳内の炎症マーカーおよび個別飼育豚の行動に及ぼす影響

The effect of lipopolysaccharide (LPS) on inflammatory markers in blood and brain and on behavior in individually-housed pigs.

• Janicke Nordgreen
• Camilla Munsterhjelm
• Frida Aae
• Anastasija Popova
• Preben Boysen
• Birgit Ranheim
• Mari Heinonen
• Joanna Raszplewicz
• Petteri Piepponen
• Andreas Lervik
• Anna Valros
• Andrew M Janczak

抄録

私たちのほとんどは、病気にかかっている間に気分が悪化した経験があります。ヒトでは、免疫の活性化は、無気力や社会的引きこもり、過敏性、攻撃性と関連しています。これは、密室で飼育されている動物にも当てはまるかもしれません。豚の尻尾噛みは社会的行動の一例であり、病気は尻尾噛み発生の危険因子であると考えられています。病気が行動に影響を与える可能性のあるメカニズムの一つとして、サイトカインを介したものが考えられる。免疫活性化と行動変化の間に存在する可能性のあるメディエーターを特定するために、16頭の雌豚にリポ多糖類（LPS; O111:B4; 1.5μgkgを永久カテーテルで静脈内注射）を注射しました。LPS処理した豚では、注射後6時間以内にコルチゾール、TNF-α、IL-1受容体アンタゴニスト、IL-6およびIL-8の有意な増加が観察され、活性が低下した。CRPは注射後12時と24時に上昇し、注射後最初の24時間は食物摂取量が減少した。3日後の注射、LPSの豚は、生理食塩水を注入した豚と比較して、視床下部、海馬と前頭皮質のノルアドレナリンの低レベルを持っていた。また、LPSを注射したブタは、生理食塩水を注射したブタと比較して、前頭皮質の炎症性サイトカインIFN-γのレベルが高かった。このように、低用量のLPSは脳のサイトカインレベルと神経伝達物質レベルの変化を誘発し、末梢の炎症性マーカーとストレスマーカーがベースラインレベルに戻った後も持続する。

Most of us have experienced deterioration of mood while ill. In humans, immune activation is associated with lethargy and social withdrawal, irritability and aggression; changes in social motivation could, in theory, lead to less functional interactions. This might also be the case for animals housed in close confinement. Tail biting in pigs is an example of damaging social behavior, and sickness is thought to be a risk factor for tail biting outbreaks. One possible mechanism whereby sickness may influence behavior is through cytokines. To identify possible mediators between immune activation and behavioral change, we injected 16 gilts with lipopolysaccharide (LPS; O111:B4; 1.5 μg kg IV through a permanent catheter). In LPS-treated pigs, a significant increase in cortisol, TNF-α, IL-1 receptor antagonist, IL-6, and IL-8 was observed alongside decreased activity within the first 6 h after the injection. CRP was elevated at 12 and 24 h after injection, and food intake was reduced for the first 24 h after injection. Three days post-injection, LPS pigs had lower levels of noradrenaline in their hypothalamus, hippocampus and frontal cortex compared to saline-injected pigs. Pigs injected with LPS also had higher levels of the pro-inflammatory cytokine IFN-γ in their frontal cortex compared to saline-injected pigs. Thus, a low dose of LPS can induce changes in brain cytokine levels and neurotransmitter levels that persist after inflammatory and stress markers in the periphery have returned to baseline levels.

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