INNATE IMMUNODEFENSE SYSTEM IN

The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.8 No.2 2019

総THE CHICKEN FEMALE REPRODUCTIVE OR-GANS

説

ニワトリ雌生殖器の自然免疫による感染防御機能吉村幸則
広島大学大学院統合生命科学研究科〒 739-8528

東広島市鏡山 1-4-4

Tel/Fax: 082-424-7958
e-mail: yyosimu@hiroshima-u.ac.jp［要約］

ニワトリの自然免疫による感染防御機能は適応免疫とともに重要である。ここではニワトリの生殖器と消化管における抗菌ペプチドを中心とした自然免疫機能を概説する。産卵鶏の卵巣と卵管には自然免
疫応答を開始させる微生物パターン認識受容体の Toll 様受容体（TLRs）が発現する。そのリガンドである細菌やウイルスの成分で刺激すると、炎症性サイトカインや抗菌ペプチドのトリβ - ディフェンシ
ン（AvBDs）の発現が高まり、さらに炎症性サイトカインも AvBDs 発現を高める。これらの AvBDsと炎症性サイトカインは白血球だけでなく、卵巣と卵管組織の固有の細胞によっても産生される。
AvBDs の抗菌スペクトルは広いので、卵巣や卵管組織に感染する広範な細菌とウイルスがこれにより抑制されるものと思われる。卵管で分泌されたディフェンシンは卵白や卵殻に検出され、精子も
AvBDs を発現するので、抗菌ペプチドは卵と精子の感染防御にも寄与すると考えられる。感染リスク
が高い消化管でも TLRs や AvBDs が発現する。これらにより消化管で病原微生物が抑制されると、生殖器への移行も防がれると思われる。ワクチンは卵巣の TLRs と AvBDs の発現に影響し、プロバイオ
ティクスは消化管の AvBsD 発現に影響することが認められた。有効なワクチンやプロバイオティクスの開発により生殖器や消化管の自然免疫機能を向上させることが期待できる。
キーワード：ニワトリ生殖器、自然免疫、抗菌ペプチド、ワクチン、プロバイオティクス

する卵質の低下をもたらす。感染を防ぐために、はじめに

飼育現場の衛生管理の徹底やワクチン接種が行

ニワトリが鶏肉・鶏卵を生産する能力を最大われている。

限に発揮するには健康状態の維持が大切であ

生体の感染防御には免疫機能が重要な役割をる。様々な臓器の感染症は、健康状態を害して果たし、免疫機能は適応免疫と自然免疫に大別

成長や生産機能に影響するだけでなく、生産物される。病原微生物に対するこれらの免疫機能の病原微生物汚染をもたらすことがある。鶏卵を強化するためにワクチンの開発が行われていや鶏肉へのサルモネラ菌やカンピロバクターのる。また、抗生物質の使用が制限されているの混入は食中毒の原因となり、受精卵を汚染するで、それに代わって腸内細菌叢を制御したり、病原微生物は胚やヒナに垂直感染する。卵巣や腸管粘膜の免疫機能を強化したりするために、卵管への感染は産卵率の低下や、卵殻を始めとプロバイオティクスの有効性も検討されている。適応免疫系の機能を強化するために、ワクチン開発を始めとして、育種、栄養、内分泌な

受理：2019年4月6日－ 65 －

家畜感染症学会誌
8 巻 2 号 2019

ニワトリの自然免疫による感染防御

どの側面からも多くの研究がなされている。一リ β- デ ィ フ ェ ン シ ン（avian β-defensin;

方、自然免疫機構では液性因子としてサイトカ

AvBDs）やカテリシジン等が知られている［8］。

インや抗菌ペプチドが重要な働きをするが、ここれらは広い抗菌スペクトルをもち、グラム陽

れらが産生される機構には明らかにされていな性菌と陰性菌、エンベロープを持つウイルス、

いことも多く、またこの機能を強化するための真菌、原虫に作用する。抗菌ペプチドは微生物

有効な方策も確立されていない。自然免疫機能の細胞膜に付着すると、細胞膜に細孔を形成しを強化できれば、感染防御機能を高めるためのて死滅させると考えられている。

新たな方策を構築できる可能性がある。消化管

適応免疫系では抗原提示細胞とリンパ球が機は感染リスクが高く、消化管から侵入した微生能する。樹状細胞等の抗原提示細胞による抗原物が生殖器に移行して感染する可能性もあるの提示を受けて、Th1 リンパ球と Th2 リンパ［10］。ここでは、ニワトリの生殖器と消化管に球が活性化する。Th2 リンパ球は B リンパ球

おける抗菌ペプチドの産生を中心とした自然免を刺激して抗体を産生させて抗原の除去に働疫機能を概説し、この機能を強化するためのワく。細胞が感染すると、細胞傷害性 T リンパ

クチンやプロバイオティクスの展望を述べる。

球が抗原の提示と Th1 リンパ球の刺激により活性化されて感染細胞の除去に働く。これらの鳥類の免疫系

免疫応答で活動するリンパ球は抗原に対して特免疫系は感染初期から作動する自然免疫系と異的に応答する集団で、エフェクターリンパ球

それより遅れて作動する適応免疫系に大別されとして働き、その一部は記憶リンパ球としてリる。自然免疫系ではマクロファージやナチュランパ組織に残って、その後の抗原の侵入に対しルキラー（NK）細胞、多型核白血球、炎症性てより発達した免疫応答を起こす。このため、サイトカインや抗菌ペプチド等の細胞性および適応免疫応答は抗原特異的に起こり、また免疫液性因子が働く。白血球や特定の細胞に発現す記憶が形成される。ワクチン接種の効果の 1 つる Toll 様 受 容 体（TLRs） や Nod 様 受 容 体には免疫記憶の形成が挙げられる。

（NLRs）等の微生物関連分子認識受容体は微生

ニワトリのリンパ器官が発達して機能するに物成分のパターンを認識して、自然免疫系の応は孵化後数週間を要する。この間の感染防御に答を開始させる［5, 20］。ニワトリで同定されは、卵黄から吸収された母鳥の移行抗体と、ヒている TLRs のうち、TLR2 はグラム陽性菌のナ自体の自然免疫機能が働く。自然免疫系は先ペプチドグリカンやリポタイコ酸、TLR3 はウ

天的な特性を持って形成されるので、胚子の時

イルスの dsRNA、TLR4 はグラム陰性菌のリ期から発現し、孵化後の当初からでも機能する。

ポ多糖（LPS）、TLR5 は細菌の鞭毛フラジェ

消化管を始めとする外界と接する組織の感染防

リン、そして TLR7 はウイルスの ssRNA を認御のために自然免疫は重要であろう。自然免疫識する。TLR15 は鳥類に見られるユニークな系を強化するための方策は未だ確立されていな受容体で、細菌が分泌する蛋白分解酵素や熱耐

いが、遺伝的な特性の解析や飼料添加物の工夫

性分子を認識する。TLR21 は哺乳類の TLR9がなされてきている。プロバイオティクスが腸と 同 様 の 機 能 を も ち、 微 生 物 の 非 メ チ ル 化

管を始めとする臓器の自然免疫を強化したり、

CpG-DNA を認識する。これらの TLRs が微生ワクチンが主要臓器の自然免疫を高めたりすれ

物パターン分子を認識すると、細胞内の応答がば、適応免疫系に加えて新しい感染防御機能の活性化して最終的には NF κ B や活性化タン

強化策につながる。

パク質 1（AP-1）といった転写因子が活性化す

生殖器の自然免疫による感染防御

る［14］。これらの転写因子により、炎症性サ
イトカインやケモカイン、抗菌ペプチドの産生

卵巣と卵管は細菌やウイルスに感染すると、が誘導される。

産卵率の低下や卵形成の異常、産卵の停止、卵抗菌ペプチドは植物や下等動物、鳥類、哺乳の汚染が起こる［32］。卵の汚染は垂直感染に類といった広範な生物種で産生されて感染防御

よる胚やヒナの斃死をもたらすほか、ヒトが摂に働く。鳥類では主要な抗菌ペプチドとしてト取した時の食中毒の原因にもなる。生殖器に感－ 66 －

INNATE IMMUNODEFENSE SYSTEM IN

The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.8 No.2 2019

THE CHICKEN FEMALE REPRODUCTIVE OR-GANS

染する微生物には Salmonella enteritidis（SE）、

AvBDs 発現が高まる［3］。これらのことから

Salmonella typhimurium、 大 腸 菌 と い っ た 細

TLR による微生物の認識に伴い、炎症性サイ菌や［9, 27］
、伝染性気管支炎ウイルス等のウ

トカインの発現と AvBDs 産生が続くという感

イルスが知られている［19］。これらの微生物は、染防御系のネットワークが形成されていると思

主に腸管から侵入し、マクロファージに取り込われる。

まれ、血流を介して生殖器に達したり［10］、
卵管

クロアカから卵管を上行して卵管に定着したりするものと思われる。実験的に SE を腹腔内投産卵期の卵管は雌性ホルモンの作用で発達し与すると、産卵は継続されるが、SE が卵胞のており、卵巣側からクロアカ側に向かって、漏卵胞壁や卵管の粘膜に検出される［24］。卵巣斗部、膨大部、峡部、子宮部と膣部に分けられや卵管で卵が形成される間に、卵黄や卵白、卵る。このうち、漏斗部と膣部には他の部位と比殻膜といった卵内に混入するとイン - エッグ感

べてマクロファージやリンパ球が多く検出され染となる。また、完成卵が放卵される時や放卵る。各部位には多様な TLRs と AvBDs やカテ

後に、クロアカの微生物や床面の微生物が卵表リシジンの発現が検出される。膣部ではクロア面に付着するとオン - エッグ感染となる。

カからの微生物の侵入を阻止するためこれらの精巣や精巣上体も伝染性気管支炎ウイルスや発現が発達している。

細菌による感染で精巣炎や精巣上体炎が起こる

AvBDs は卵管各部の表面上皮に検出される［6, 18, 26］。これらの組織では抗体を産生するので［1］、これらは組織に侵入する微生物や管B 細胞が少ない傾向が見られるので、自然免疫

腔内の微生物の増殖を阻止するために働くと思系が感染防御に重要な役割を果たすかもしれなわれる。膣部の細胞を SE 菌や LPS で刺激すい。

ると、AvBDs 発現が高まる。一方、多くの微生物パターン分子は炎症性サイトカインの発現

卵巣を促すが、AvBDs 発現に及ぼす影響は少なく、産卵鶏の卵巣には卵巣皮質から突出した小型

IL-1B が AvBDs 発現を高める。このことから、の白色卵胞と、それより大きく発育の序列を示

卵巣と同じように、TLRs による微生物パター

す黄色卵胞が見られる。卵胞では卵子が、顆粒

ン認識 ‐ 炎症性サイトカイン産生 ‐ AvBDs

層と卵胞膜から成る卵胞壁に包まれている。墨

産生の局所的な感染防御のネットワークが形成

汁を静脈内に投与すると、カーボン粒子が脾臓されていると思われる［2, 11, 22, 31］。

と肝臓に加えて、黄色卵胞の卵胞膜の細胞に取一方、休産期には卵巣は退縮して卵形成も行り込まれるので、卵胞膜には異物を貪食する機われない。強制換羽後に産卵を再開したニワト能が発達していると考えられる［30］。

リの卵では微生物汚染の頻度が高まる傾向があ

卵巣の皮質と、黄色卵胞の顆粒層と卵胞膜にる と い う 報 告 が あ る。 休 産 期 で は 卵 管 のは、TLRs、炎症性サイトカイン、AvBDs が発

AvBDs 発現が低下する。このことから休産期現する。多様な TLRs が発現することから［16,の退縮した卵管では感染防御系が低下して微生23, 29］、卵巣では TLRs によっていろいろな微物が生存しやすく、産卵が再開された初期の卵

生物のパターン分子が認識されると考えられにはこれらが混入しやすい可能性が考えられるる。卵胞膜をグラム陽性菌や陰性菌、RNA お［33］。

よび DNA ウイルスのパターン分子で刺激する

卵管で産生された抗菌ペプチドは組織の感染と炎症性サイトカインのインターロイキン（IL）

防御だけでなく、卵へ分泌されて卵内での微生-1B や IL-6、ケモカイン、インターフェロンの物の増殖を抑制することも考えられる。卵白に発現が高まるので、微生物感染は局所的な炎症はリゾチームだけでなく、オボディフェンシンをもたらすと考えられる。このとき、多くの微という抗菌ペプチドが検出されている［28］。卵生物パターン分子は AvBDs の発現には影響し殻膜や卵殻には AvBDs が検出されている。こないが、グラム陰性菌の LPS は AvBDs 発現

れらの抗菌因子は卵管で産生されて卵形成の過を高める。一方、卵胞膜を IL-1B で刺激すると程で卵内へ移行するものと考えられている［1］。

－ 67 －

家畜感染症学会誌
8 巻 2 号 2019

ニワトリの自然免疫による感染防御

雄生殖器と精子の AvBDs

チン接種により強化されるという報告がある

精巣では精細管の精上皮や精子で AvBDs が（trained immunity）。ヒトでは BCG ワクチン

検出される。精巣上体の精巣輸出管上皮にもを接種すると、結核菌に対する免疫が強化され

AvBDs が検出される。これらの AvBDs は精るが、それだけではなくワクチンに含まれてい巣や精巣上体の感染防御に働くと思われる。一ない微生物に対する応答も強化されるという報方、精子の AvBDs は精細管での精子形成過程

告がある［14］。この過程では、単球や NK 細胞、で獲得されると思われるが、射出精子を人工授

好中球において、ヒストン修飾によるエピジェ

精すると、卵管の精子細管に入った精子にも検ネティックなリプログラミングで、TLRs や炎出されるので、卵管で長期間にわたって貯蔵さ症性サイトカイン発現性が高まるものと考えられる精子の感染防御に機能するかもしれない

れている［17］。

［21］。

私達は育雛期のワクチン接種が、卵巣の自然免疫関連分子発現と、ヒストン修飾に及ぼす影

消化管の自然免疫機能とプロバイオティクス

響を解析した［12］。初生から 14 日齢までに、消化管は飼料、飲水、環境中のいろいろな物

マレック病、伝染性気管支炎、ニューカッスル

質が入るので、呼吸器や泌尿器などとともに感病、伝染性ファブリキウス嚢炎のワクチンを接染のリスクが高い。鳥類の消化管は口腔と食道種して 21 日齢時に自然免疫関連分子とヒストに続いて、腺胃と筋胃、十二指腸・空腸・回腸、ン修飾を解析した。その結果、育雛時のワクチ

2 本の盲腸と短い結腸・直腸から成り、クロア

ン接種は、ヒナの卵巣において、一部の TLRs

カに開口する。消化管には AvBDs の発現が検発現を増強または低下させ、AvBDs 発現を低出され、AvBDs 蛋白が腺胃、回腸と盲腸の上下させるので、自然免疫機能に影響すると考え

皮と白血球に検出される。回腸と盲腸では多くられた。この時、卵巣のヒストン H3K9ac（転の AvBDs 発現は孵化時に高く、その後に低下

写の促進）と H3K9me2（転写の抑制）が増加する傾向がある［7, 25］。しかし、SE に感染さすることも認め、自然免疫因子との直接的な関せると AvBDs 発現は増加するので、感染防御連は不明であるが、ワクチン接種は卵巣内で遺に働くものと思われる［4］。

伝子発現に影響するものと考えられた。影響を

プロバイオティクスは回腸の絨毛丈を増加さ受ける遺伝子が自然免疫関連分子であれば、ワせ、またそ嚢と十二指腸でタイト結合分子の 1

クチン接種により卵巣の感染防御のための自然つである JAM2 発現を増加させるので、粘膜免疫記憶が形成される可能性があり、自然免疫組織の発達を促す可能性がある。プロバイオ

分子の発現を強化するワクチンや、低下を防ぐ

ティクスを給与すると、腺胃の AvBDs 遺伝子

ワクチンプログラムが開発されることが期待さ

発現は変化しないが、表面上皮の蛋白の分布がれる。ここで示した結果は、ワクチンがヒナの減少する。このことから、プロバイオティクス

卵巣における自然免疫機能に及ぼす影響であるは腺胃において AvBDs の分泌を促進させるかが、哺乳類ではワクチンによる自然免疫系の強もしれない。一方、プロバイオティクスにより化作用は数週間から数か月続くと考えられてい腸管の SE 菌の減少が見られるが、この時にるので［17］、有効なワクチンが開発されれば

AvBDs 発現は低下する［4］。この AvBDs 発

未成熟期のワクチン接種が産卵開始後の感染防現の低下が、プロバイオティクスの作用を受け御にも効果を発揮するかもしれない。

てのものか、SE の減少によるものかは不明で次に、卵巣が発達した産卵鶏へのサルモネラ

あるが、AvBDs 発現を強化するプロバイオティ

菌（SE）ワクチン接種が、卵胞の自然免疫関クスの開発は消化管の感染防御機能を向上させ

連分子の発現と、ヒストン修飾に及ぼす影響をる方策の 1 つとして期待される。

検証した［13］。SE 不活化ワクチン接種は卵胞膜で、細菌パターン認識受容体の TLRs と、卵巣の自然免疫機能とワクチン接種

抗菌ペプチド AvBDs の発現を増強すること、生体の免疫記憶は主として記憶リンパ球によ

ヒストン H3K9me2 量を増加させることが認めり形成される。一方、近年、自然免疫系もワクられた。このことから、SE ワクチン接種により、－ 68 －

INNATE IMMUNODEFENSE SYSTEM IN

The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.8 No.2 2019

THE CHICKEN FEMALE REPRODUCTIVE OR-GANS

卵胞膜の自然免疫機能が高まると思われ、ヒス
トン修飾の制御により自然免疫記憶が形成されることも可能かもしれない。この作用を効果的に発揮する有効なワクチンが開発されれば、産卵鶏の生産寿命を改善する新しい感染防御機能の強化策になるかもしれない。
まとめ
ニワトリが健康で生産機能を充分に発揮し、生産物の安全性を守るために重要な感染防御機能について述べた。これまでの多くの研究は適応免疫系の強化について注目してきたが、局所的な自然免疫機能を強化できれば、新しい感染
防御機能強化策を開発できると期待される。卵形成や受精に関わる生殖器と病原微生物の感染リスクが高い消化管で、微生物パターンに対して TLR や炎症性サイトカイン、抗菌ペプチドが発現するので、これらは感染防御に働く因子に位置づけられる。これらの発現は、プロバイ
オティクスやワクチンの影響を受けるので、今後､ 効果的な製剤を開発することにより新たな感染防御機能の強化戦略を構築することが期待
される。
参考文献
［1］ Abdel Mageed, A.M., Isobe. N., Yoshimura. Y. 2009.
Immunolocalization of avian β-defensins in the hen
oviduct and their changes in the uterus during
eggshell formation. Reproduction 138:971-978.
［2］ Abdel-Mageed, A.M., Isobe, N., Yoshimura, Y.
2014. Effects of different TLR ligands on theexpression of proinflammatory cytokines and avian
β-defensins in the uterine and vaginal tissues oflaying hens. Vet. Immunol. Immunopathol. 162:132141.
［3］ Abdelsalam, M., Isobe, N., Yoshimura, Y. 2012.
Effects of lipopolysaccharide and interleukins on theexpression of avian β-defensins in hen ovarianfollicular tissue. Poult. Sci. 91:2877-2884.
［4］ Akbari, M.R., Haghighi, H.R,, Chambers, J.R.,
Brisbin, J., Read, L.R., Sharif, S. 2008. Expressionof antimicrobial peptides in cecal tonsils of chickens
treated with probiotics and infected with Salmonella
enterica serovar typhimurium. Clin. Vaccine
Immunol. 15:1689-1693.
［5］ Brownlie, R., Allan, B. 2011. Avian toll-likereceptors. Cell Tissue Res. 343:121-130.
［6］ Boltz, D.A., Nakai, M., Bahr, J.M. 2004. Avian

infectious bronchitis virus: a possible cause of
reduced fertility in the rooster. Avian Dis. 48:909915.
［7］ Crhanova, M., Hradecka, H., Faldynova, M.,
Matulova, M., Havlickova, H., Sisak, F., Rychlik, I.
2011. Immune response of chicken gut to naturalcolonization by gut microflora and to Salmonella
enterica serovar enteritidis infection. Infect. Immun.
79:2755-2763.
［8］ Cuperus, T., Coorens, M., van Dijk, A., Haagsman,
H.P. 2013. Avian host defense peptides. Dev. Comp.
Immunol. 41:352-369.
［9］ De Buck, J., Van Immerseel, F., Haesebrouck, F.,
Ducatelle, R. 2004. Colonization of the chicken
reproductive tract and egg contamination by
Salmonella. J. Appl. Microbiol. 97:233-245.
［10］Gantois, I., Ducatelle, R., Pasmans, F., Haesebrouck,
F., Gast, R. Humphrey, T.J., Van Immerseel, F. 2009.
Mechanisms of egg contamination bySalmonella
Enteritidis. FEMS Microbiol. Rev. 33:718-738.
［11］Kamimura, T., Isobe, N., Yoshimura, Y., 2017.
Effects of inhibitors of transcription factors, nuclear
factor-κB and activator protein 1, on the expressionof proinflammatory cytokines and chemokines
induced by stimulation with Toll-like receptor
ligands in hen vaginal cells. Poult. Sci. 96:723-730.
［12］Kang, Y., Nii, T., Isobe, N., Yoshimura, Y. 2019.
Effects of the routine multiple vaccinations on theexpression of innate immune molecules andinduction of histone modification in ovarian cells oflayer chicks. Poult. Sci. in press.
［13］Kang, Y., Nii, T., Isobe, N., Yoshimura, Y. 2019.
Effects of Salmonella enteritidis vaccination on theexpression of innate immune molecules and histone
modifications in the follicular theca of laying hens. J.
Poult. Sci. in press.
［14］Keestra, A.M., de Zoete, M.R., Bouwman, L.I.,
Vaezirad, M.M., van Putten, J.P. 2013. Uniquefeatures of chicken Toll-like receptors. Dev. Comp.
Immunol. 41:316-323.
［15］Kleinnijenhuis, J., Quintin, J., Preijers, F., Joosten,
L.A., Jacobs, C., Xavier, R.J., van der Meer, J.W.,
van Crevel, R., Netea, M.G. 2014. BCG-induced
trained immunity in NK cells: Role for non-specificprotection to infection. Clin. Immunol. 155:213-219.
［16］Michailidis, G., Theodoridis, A., Avdi, M. 2010.
Transcriptional profiling of Toll-like receptors inchicken embryos and in the ovary during sexual
maturation and in response to Salmonella enteritidis
infection. Anim. Reprod. Sci. 122:294-302.
［17］Netea, M.G., Joosten, L.A., Latz, E., Mills, K.H.,
Natoli, G., Stunnenberg, H.G., O’Neill, L.A., Xavier,－ 69 －

家畜感染症学会誌
8 巻 2 号 2019

R.J. 2016. Trained immunity: A program of innate
immune memory in health and disease. Science 352:
aaf1098.
［18］Monleon, R., Martin, M.P., Barnes, J.H. 2008.
Bacterial orchitis and epididymo-orchitis in broiler
breeders. Avian Pathol. 37:613-617.
［19］Nii, T., Isobe, N., Yoshimura, Y. 2014. Effects ofavian infectious bronchitis virus antigen on eggshellformation and immunoreaction in hen oviduct.
Theriogenology, 81, 1129-1138.
［20］Qiu, L.L., Xu, L., Guo, X.M., Li, Z.T., Wan, F., Liu,
X.P., Chen, G.H., Chang, G.B. 2016. Gene
expression changes in chicken NLRC5 signal
pathway associated with in vitro avian leukosis virus
subgroup J infection. Genet. Mol. Res. 15: gmr7640.
［21］Shimizu, M., Watanabe, Y., Isobe, N., Yoshimura, Y.
2008. Expression of avian beta-defensin 3, anantimicrobial peptide, by sperm in the male
reproductive organs and oviduct in chickens: an
immunohistochemical study. Poult. Sci. 87:26532659.
［22］Sonoda, Y., Abdel Mageed, A.M., Isobe, N.,
Yoshimura, Y. 2013. Induction of avian β-defensins
by CpG oligodeoxynucleotides and proinflammatory
cytokines in hen vaginal cells in vitro. Reproduction.
145:621-631.
［23］Subedi, K., Isobe, N., Nishibori, M., Yoshimura, Y.
2007. Changes in the expression of toll-like receptor
mRNAs during follicular growth and in response to
lipopolysaccharide in the ovarian follicles of laying
hens. J. Reprod. Dev. 53:1227-1235.
［24］Takata, T., Liang, J., Nakano, H., Yoshimura, Y.
2003. Invasion of Salmonella enteritidis in thetissues of reproductive organs in laying Japanesequail: an immunocytochemical study. Poult. Sci.
82:1170-1173.
［25］Terada, T., Nii, T., Isobe, N., Yoshimura, Y. 2018.
Changes in the expression of avian β-defensin(AvBDs) and proinflammatory cytokines andlocalization of AvBD2 in the intestine of broiler
embryos and chicks during their growth. J. Poult.
Sci. 55: 280-287.
［26］Villarreal, L.Y., Brandão, P.E., Chacón, J.L.,
Assayag, M.S., Maiorka, P.C., Raffi, P., Saidenberg,
A.B., Jones, R.C., Ferreira, A.J. 2007. Orchitis inroosters with reduced fertility associated with avian
infectious bronchitis virus and avian
metapneumovirus infections. Avian Dis. 51:900-904.
［27］Wales, A.D., DAVIES, R.H. 2011. A critical review
of Salmonella Typhimurium infection in laying hens.
Avian Pathol. 40:429-436.
［28］Whenham, N., Lu, T.C., Maidin, M.B., Wilson, P.W.,

ニワトリの自然免疫による感染防御

Bain, M.M., Stevenson, M.L., Stevens, M.P.,
Bedford, M.R., Dunn, I.C. 2015. Ovodefensins, anOviduct-Specific Antimicrobial Gene Family, Have
Evolved in Birds and Reptiles to Protect the Egg by
Both Sequence and Intra-Six-Cysteine Sequence
Motif Spacing. Biol. Reprod. 92:154.
［29］Woods, D.C., Schorey, J.S., Johnson, AL. 2009.
Toll-like receptor signaling in hen ovarian granulosa
cells is dependent on stage of follicle maturation.
Reproduction 137: 987-996.
［30］Yoshimura, Y., Okamoto, T. 1998. Phagocytosis ofcarbon particles by theca interna fibroblasts in hen
ovary. Jpn. Poult. Sci. 35:314-318.
［31］Yoshimura, Y. 2015 Avian β-defensins expression
for the innate immune system in hen reproductive
organs. Poult. Sci. 94:804-809.
［32］Yoshimura, Y., Barua, A. 2017. Female reproductive
system and immunology. Adv. Exp. Med. Biol.
1001:33-57.
［33］Yoshimura, Y., Ohashi, H., Subedi, K., Nishibori, M.,
Isobe, N. 2006. Effects of age, egg-laying activity,
and Salmonella-inoculation on the expressions ofgallinacin mRNA in the vagina of the hen oviduct. J.
Reprod. Dev. 52:211-218.

－ 70 －

INNATE IMMUNODEFENSE SYSTEM IN

The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.8 No.2 2019

THE CHICKEN FEMALE REPRODUCTIVE OR-GANS

Innate immunodefense system in the chicken female reproductive organs
Yukinori Yoshimura
Graduate School of Integrated Sciences for Life, Hiroshima University
Higashi-Hiroshima 739-8528, Japan【Abstract】
The innate immunity plays important roles in the defense system as the adaptive immunity. This paper
describes the innate immune functions in the chicken reproductive and digestive systems mediated byantimicrobial peptides. Toll-like receptors (TLRs), which recognize the molecular patterns of microbes, areexpressed in the ovary and oviduct in chickens. Recognition of bacterial and viral patterns by TLRs regulates theexpression of avian β-defensins (AvBDs; a member of antimicrobial peptides) and proinflammatory cytokines; andthe proinflammatory cytokines further upregulate the expression of AvBDs in the ovary and oviduct. These AvBDs
and inflammatory cytokines are produced by not only the leukocytes but also the specific cells in the ovary andoviduct. Since AvBDs exert a wide spectrum antimicrobial activity, they could suppress the infection by a varietyof bacteria and viruses in the ovary and oviduct. Because AvBDs secreted from the oviduct could be detected in
the egg albumen and eggshell, and the sperm express AvBDs, it is assumed that they contribute to the defense
against infection of an egg and the sperm. TLRs and AvBDs are expressed also in the gut which is high in an
infection risk. Reducing the pathogenic microbes by AvBDs in the gut may result in the suppression of infection in
the reproductive organs. The vaccination modulated the expression of TLRs and AvBDs in the ovary, and theprobiotics affected the AvBDs expressions. Future studies are expected to develop the effective vaccines andprobiotics to enhance the innate immune functions.
Keywords: C hicken reproductive organs, Innate immune system, Antimicrobial peptides, Vaccines,
Probiotics－ 71 －