マウスうつ様行動はヒトうつ病と同じ神経活動基盤を持つか？

• 研究課題/領域番号: 20K07960
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52030:精神神経科学関連
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 大橋 一徳 日本大学, 歯学部, 助教 (90617458)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ストレス / うつ / イメージング / うつ病 / マウス / 光学イメージング / 内側前頭前野

研究開始時の研究の概要

あらゆる疾患モデルにおいて病態の生物学的基盤の再現は不可欠である。現行のうつモデルマウスは行動の表面妥当性は有するが、疾患に対する構成的妥当性が満たされていない。本研究は脳の相同性を利用し、うつ患者とうつマウスの脳活動が同じ神経活動基盤を持つことを示すことで、不完全なうつモデルマウスに疾患に関する構成的妥当性を付与し、臨床研究と同水準のうつ病態の特徴をモデル動物が備えていることを実証する。本研究成果は基礎と臨床に神経活動という共通のうつ病態基盤を提供することにつながり、今後のトランスレーショナルリサーチを推進することが期待できる。

研究成果の概要

「マウスうつ様行動はヒトうつ病と同じ神経活動基盤を持つか？」という疑問に答えるため、ヒトうつ病のバイオマーカーである安静時前頭葉膝下前部帯状回(25野)の過活動に対応する神経活動がうつモデルマウスの自発活動時に存在するか検証した。その結果、ストレス性、炎症性うつモデルいずれのモデルマウスにおいても、ヒト25野相同領野である内側前頭前野(mPFC)下辺縁皮質(IL)において自発活動の増加が見られた。これらの結果はヒトうつ病患者とうつモデルマウスの前頭葉神経活動に対応関係があることを示しており、うつ病にヒト、マウスに共通した神経活動基盤が存在する可能性を示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

あらゆる疾患モデルにおいて病態の生物学的基盤の再現は不可欠である。しかしながら、うつ病研究はモデル動物と患者に共通した生物学的基盤が存在しない状態で進められ、基礎と臨床を繋ぐ根幹が欠けた不完全な状態にある。本研究成果はうつ病患者とうつマウスの脳活動が同じ神経活動基盤を有しており、うつモデルマウスに神経活動に基づく構成的妥当性を付与できる可能性を示している。本研究の発展は社会生活を損なう疾患として世界的な問題となっているうつ病のトランスレーショナルリサーチを推進し、病態に基づいた診断、治療を開発する根拠となることが期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Association between vascular endothelial growth factor-mediated blood–brain barrier dysfunction and stress-induced depression (2022)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Matsuno, Shoko Tsuchimine, Kazunori O'Hashi, Kazuhisa Sakai, Kotaro Hattori, Shinsuke Hidese, Shingo Nakajima, Shuichi Chiba, Aya Yoshimura, Noriko Fukuzato, Mayumi Kando, Megumi Tatsumi Shintaro Ogawa, Noritaka Ichinohe, Hiroshi Kunugi, and Kazuhiro Sohya
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: 27 号: 9 ページ: 3822
  • DOI: 10.1038/s41380-022-01618-3
  • URL: https://localhost/en/publications/4d3f3f46-8826-4ca3-b086-9762600034ba
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repetitive nociceptive stimulation increases spontaneous neural activation similar to nociception-induced activity in mouse insular cortex (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Shutaro、O’Hashi Kazunori、Kobayashi Masayuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/s41598-022-19562-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new phenotype identification method with the fluorescent expression in cross-sectioned tails in <i>Thy1</i>-GCaMP6s transgenic mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Shutaro、O’Hashi Kazunori、Kaneko Keisuke、Kobayashi Satomi、Ogisawa Shouhei、Tonogi Morio、Fujita Satoshi、Kobayashi Masayuki
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 64 号: 2 ページ: 156-160
  • DOI: 10.2334/josnusd.21-0528
  • NAID: 130008160484
  • ISSN: 1343-4934, 1880-4926
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Cortical representation for orofacial noxious information in mouse (2023)
  • 著者名/発表者名: O'Hashi K, Kobayashi M
  • 学会等名: 第100回日本生理学会
  • 国際学会
• [学会発表] The spatial profile of orofacial nociceptive information foci in mouse insular cortex (2022)
  • 著者名/発表者名: O'Hashi K, Kobayashi S, Kobayashi M
  • 学会等名: 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 国際学会
• [学会発表] Neural homology of major depressive disorder between human and mouse (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Ohashi, Kazuhiro Sohya, Hitomi Matsuno, Shoko Tsuchimine, Hiroshi Kunugi
  • 学会等名: The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 国際学会