MRI imaging studies for disease differentiation using animal models of PTSD and depression

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K18711
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 吉井 崇喜 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50468261)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2023-03-31
• Keywords: PTSD / MRI / VBM / うつ病 / ストレス / ミクログリア

Outline of Annual Research Achievements

遺伝的脆弱モデルとしてWKYラットを採用し脆弱動物（WKYラット: N=13)および対照（Wistarラット:n=13）についてMRI撮影・voxel-based morphometry)による解析および行動解析を終了しており腹側海馬から中隔野・小脳・両側扁桃体・下垂体に有意な萎縮クラスターを指摘できている。上記検証結果については英文誌投稿中。 単独飼育を行った上でSingle prolonged stress（以下SPS)を負荷したPTSDモデルについてはストレス負荷飼育群および脆弱群（１匹飼育Wistarラット＋SPS, 2匹飼育同: n=14, １匹飼育WKYラット+SPS, 2匹飼育同：n=17）を作成済みである。Voxel based morphometryを用いたMRI画像の解析ではストレス後に非脆弱軍では視覚野に萎縮を認めた一方で遺伝的重症群では右視覚野・左聴覚野・両側扁桃体・両内側前頭前野・両背外側前頭前野に肥大を示すことが確認されている（P<0.05 cluster corrected) 。一方で行動解析オープンフィールドテストによる）において2匹飼育では有意な行動変化を得た（P＜0.05）が一匹飼育では想定される変化がなかった。その後、アストロサイトのマーカーであるGFAPとミクログリアのマーカーであるIba-1についての蛍光免疫組織化学による解析を行ったところ１匹飼育SPSモデルにおいては萎縮を認めた視覚野にでは一部の未分化なIba-1陽性細胞でのGFAPの免疫反応の共存を確認している。行動実験と画像解析・組織学的解析からは重度のストレスに対して単独飼育のような低刺激環境はストレス増強的に働くのではなく、回復促進的である可能性が示唆されていると示唆されたと考える。