石山生産獣医科 Ishiyama Production Medicine

最近に読んだ牛の論文から今日は以下を紹介します。

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Calving prediction with continuous measurement of subcutaneous tissue glucose concentration in pregnant cows
(36940636)

この研究は、妊娠牛の出産予測において皮下組織のグルコース濃度を連続測定するデバイスを牛で試した。通常、出産の前に血糖濃度が増加することが知られているが、血液採取はストレスを牛に与えるため、この方法が実際には困難。そこで、この研究ではウェアラブルセンサーを使用して皮下組織のグルコース濃度（tGLU）を測定し、その変動を通じて出産を予測しようとした。

研究の要点は以下のとおり。

連続測定:　ウェアラブルセンサーを使用して15分ごとにtGLUを連続測定した。これにより、血液採取によるストレスを避けつつ、グルコース濃度の変動を確認できた。

出産前後のtGLUの変動:　分娩の約2.8時間前から3.5時間後までの間に、tGLUが一時的に増加。この変動は分娩の指標になり得る。

個体差と初産牛と経産牛の違い:　個体ごとの基本的なtGLUにはバリエーションがあり、初産牛は経産牛よりもtGLUが高かった。これは従来のGLUの報告通り。

出産予測:　tGLUの3時間移動平均の最大相対増加量を使用して出産を予測した。ROC分析により、24時間、18時間、12時間、および6時間以内の出産を予測するためのカットオフポイントを設定。

予測性能:　出産予測のためのtGLUカットオフポイントに到達した時点と実際の出産との間の時間間隔は平均で12.3 ± 5.6時間でした。ほとんどの牛が少なくとも2つのカットオフポイントに到達し、分娩が満足のいく予測が得られた。

技術の向上:　今後、機械学習ベースの予測アルゴリズムや牛に最適化されたセンサーの進歩が、tGLUを使用した出産予測の精度を向上させる可能性がある。

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この研究により、ウェアラブルセンサーによる皮下組織のグルコース濃度が牛の分娩予測において有用な指標となる可能性が示された。分娩予測のウェアラブルデバイスはかなり出揃った感がある。次は普及の段階だろう。うまく助成金などを用いてこれらのデバイスを取り入れ、分娩事故低減や労働時間軽減に取り組んで欲しい。

Bibliography

2023年8月の乳用牛群検定成績のベンチマーク
Benchmark_2023-08_1

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セミナーで牛の牛の両側性内斜視の原因候補遺伝子が見つかったという2021年の研究を知った。元ネタは以下の論文である。症例の写真も見ることができる。
GWAS Hits for Bilateral Convergent Strabismus with Exophthalmos in Holstein Cattle Using Imputed Sequence Level Genotypes

この研究は、ホルスタイン種牛における両側性収束性斜視と眼球突出（Bilateral Convergent Strabismus with Exophthalmos, BCSE）の表現型特性と関連ゲノム領域を調査する目的で行われた。BCSEは軽度だが進行性の障害で、生後最初の2年間に牛に視覚的な悪影響を与える。初めのGWASでは関連SNPは検出されなかったが、Inputation後のGWASで3つの異なる染色体上に有意に関連するSNPが見つかった。これらの領域には、ABCC4遺伝子や、NCOR2およびDNAJC3遺伝子に隣接するマーカーが含まれており、これらが候補遺伝子と考えられる。この結果は、BCSEの遺伝が単一遺伝ではなく複雑であることを示している。また、病理学的評価では、検査された2頭の動物の眼筋に中程度から重度の変性と再生が見られた。

このグループでは52頭もの発症牛を見つけてサンプルとしている。よくもこんなに多く見つけたものだ。僕自身、このような症例を見たことは1, 2例しかなかったように思う。