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牛未経産牛の妊娠初期における末梢血単核細胞および多形核白血球におけるI型インターフェロン受容体およびインターフェロンτ刺激遺伝子の発現
Type I interferon receptors and interferon-τ-stimulated genes in peripheral blood mononuclear cells and polymorphonuclear leucocytes during early pregnancy in beef heifers.
PMID: 32646539 DOI: 10.1071/RD19430.
抄録
本研究では、牛未経産牛の循環多形核細胞（PMN）におけるインターフェロン（IFN）τ刺激遺伝子（ISG）およびI型IFN受容体の発現を特徴づけ、妊娠20日目までの末梢血単核細胞（PBMCs）における発現と比較した。ネロア未経産牛（n=26）には、0日目に固定時間AI（FTAI）を行った。FTAI後の0日目、10日目、14日目、16日目、18日目、20日目にPMNsとPBMCsを分離した。標的転写物（ユビキチン様タンパク質（ISG15）、2'-5'-オリゴアデニル酸合成酵素1（OAS1）、ミクソウイルス抵抗性1（MX1）、ミクソウイルス抵抗性2（MX2）、IFN受容体I（IFNAR1）およびIFN受容体2（IFNAR2））の豊富さを、リアルタイム定量ポリメラーゼ連鎖反応を用いて決定し、妊娠中（n=8）および非妊娠中（n=9）の雌の間で比較した。PBMCとPMNの両方において、ISG15とOAS1の発現は、18日目と20日目に妊娠している未経産牛の方が妊娠していない未経産牛よりも高かった。PBMC と PMN の間では、ISG の発現に有意な差はなかった。発現に対する時間効果は、PBMCsにおけるIFNAR1およびPMNsにおけるIFNAR2について認められ、18日目および20日目に両遺伝子の発現が低下した。これらの遺伝子の発現を妊娠した未経産牛の細胞型間でのみ比較した場合、PMNにおけるIFNAR2の発現は、PBMCsにおける発現と比較して、18日目から早期に減少した。結論として、PMNはコンセプサス刺激に早期に反応せず、PMNとPBMCの両方でISG15とOAS1の発現が18日目と20日目の妊娠診断に適したマーカーとして利用できることが示された。また、妊娠状態はIFNAR1およびIFNAR2発現に影響を与えなかったが、IFNAR2は妊娠した未経産牛のPMNとPBMCの間で明確な応答を示した。
This study characterised the expression of interferon (IFN)-τ-stimulated genes (ISGs) and Type I IFN receptors in circulating polymorphonuclear cells (PMNs) of beef heifers and compared it with expression in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) up to Day 20 of gestation. Nelore heifers (n=26) were subjected to fixed-time AI (FTAI) on Day 0. PMNs and PBMCs were isolated on Days 0, 10, 14, 16, 18 and 20 after FTAI. The abundance of target transcripts (ubiquitin-like protein (ISG15), 2'-5'-oligoadenylate synthetase 1 (OAS1), myxovirus resistance 1 (MX1), myxovirus resistance 2 (MX2), IFN receptor I (IFNAR1) and IFN receptor 2 (IFNAR2)) was determined using real-time quantitative polymerase chain reaction and compared between pregnant (n=8) and non-pregnant (n=9) females. In both PBMCs and PMNs, ISG15 and OAS1 expression was greater in pregnant than non-pregnant heifers on Days 18 and 20. There were no significant differences in the expression of ISGs between PBMCs and PMNs. A time effect on expression was found for IFNAR1 in PBMCs and IFNAR2 in PMNs, with decreased expression of both genes on Days 18 and 20. When the expression of these genes was compared between cell types only in pregnant heifers, IFNAR2 expression in PMNs had an earlier decrease when compared to its expression in PBMCs, starting from Day 18. In conclusion, PMNs do not respond earlier to the conceptus stimulus, and ISG15 and OAS1 expression in both PMNs and PBMCs can be used as a suitable marker for pregnancy diagnosis on Days 18 and 20. In addition, gestational status did not affect IFNAR1 and IFNAR2 expression, but IFNAR2 showed a distinct response between PMNs and PBMCs of pregnant heifers.