子牛の末梢白血球におけるサイトカインおよび神経活性リガンド受容体遺伝子の転写の違い

Differential Transcription of Selected Cytokine and Neuroactive Ligand-receptor Genes in Peripheral Leukocytes from Calves in Response to Cautery Disbudding.

• Kavitha Kongara
• Venkata Sayoji Rao Dukkipati
• Hui Min Tai
• Axel Heiser
• Alan Murray
• James Webster
• Craig Brian Johnson

抄録

子牛の脱脂は、乳牛や肉牛の牧場では痛みを伴う畜産作業である。疼痛の客観的な測定は、疼痛の強さや治療薬の抗侵害受容性（鎮痛）効果を確実に評価するのに有用であるが、本研究の目的は、子牛の脱脂後の末梢白血球炎症性サイトカイン遺伝子発現の変化を調べることである。本研究の目的は、脱脂後の子牛における末梢白血球炎症性サイトカイン遺伝子発現の変化を調査し、サイトカイン遺伝子発現の変化が鎮痛薬の有効性の指標となり得るかどうかを評価することであった。無作為化比較試験では、日常的に離乳を行っている 16 頭の子牛（生後 31～41 日齢、体重 58～73kg）を 2 群（各群 8 頭）に無作為に割り付けました。対照群の子牛には鎮痛剤を投与せず、治療群の子牛には排出前にメロキシカム0.5mgkgを皮下投与した。脱脂は電動脱脂器を用いて行った。解毒直前と4時間後および24時間後に頸静脈から血液（10mL）を採取し、白血球からRNAを抽出し、関心のある12の遺伝子の転写をnCounter遺伝子発現アッセイを用いて評価した。その結果、対照群の子牛では、出芽後 4 時間及び 24 時間のいずれかの時点で、調査した遺伝子の転写率が有意に高かった（ベースライン値と比較して、 , , 及び , を除く）。メロキシカムの投与は、発芽1時間前の発芽後の遺伝子転写の上昇を有意に抑制したが、発芽後の急性・炎症性サイトカインや遺伝子の転写上昇を抑制することはなかった。以上のことから、nCounter遺伝子発現アッセイは、サイトカイン遺伝子の発現を調べるための有望なツールであり、新規鎮痛薬の前臨床評価に利用できる可能性があると考えられた。

Calf disbudding is a painful husbandry practice on dairy and beef cattle farms. An objective measurement of pain is useful to reliably evaluate the pain intensity and anti-nociceptive (analgesic) efficacy of therapeutic agents. The aim of this study was to investigate the changes in peripheral leucocyte inflammatory cytokine gene expression in calves after disbudding, and to assess whether the changes in cytokine gene expression could be an indicator of the efficacy of analgesic drugs. In a randomised controlled study, 16 calves (aged 31 to 41 days and weighing 58 to 73 kg), undergoing routine disbudding, were randomly allocated into two groups ( = 8 in each group). Calves in the control group received no analgesic, while those in the treatment group received 0.5 mg kg meloxicam subcutaneously prior to disbudding. Disbudding was performed using an electric debudder. Blood (10 mL) was sampled from the jugular vein just before and 4 and 24 h post-disbudding, RNA was extracted from leukocytes, and the transcription of 12 genes of interest was assessed using nCounter gene expression assay. The results showed significantly higher transcription (compared to baseline values) of the studied genes (except , , and ) in the control group calves at either 4 or 24 h post-disbudding. The administration of meloxicam one hour before disbudding significantly attenuated the upregulation of , , , , and gene transcription post-disbudding, while it did not suppress the elevated transcription of acute and pro-inflammatory cytokines such as , , , and genes. In conclusion, nCounter gene expression assay seems to be a promising tool to study the expression of cytokine genes and thus could be used for the pre-clinical evaluation of novel analgesics.