SD-OCTを用いたアルツハイマー病の早期血管変化と認知機能障害との相関の検討

Investigating the correlation between early vascular alterations and cognitive impairment in Alzheimer's disease in mice with SD-OCT.

抄録

血管の変化は、アルツハイマー病（AD）との強い関連で最近注目されている。我々は、アルツハイマー病モデルマウスを用いて、ラベルフリーの光干渉断層計（OCT）縦断イメージングを行った。同一個体の血管を経時的に追跡し、OCT血管造影とドップラーOCTを用いて血管系と血管動態の時間的動態を詳細に解析した。AD群では、血管径と血流量の変化ともに指数関数的な減衰がみられ、生後20週以前の臨界タイムポイントでは、生後40週で観察される認知機能低下に先行していた。興味深いことに、AD群では、血管径の変化は細動脈が細静脈より優位であったが、血流変化にはそのような影響は見られなかった。逆に、早期に血管拡張介入を行った3つのマウス群では、野生型群と比較して、血管の完全性と認知機能の両方に有意な変化は見られなかった。我々は早期の血管の変化を発見し、ADにおける認知機能障害との相関を確認した。

Vascular alterations have recently gained some attention with their strong association with Alzheimer's disease (AD). We conducted a label-free optical coherence tomography (OCT) longitudinal imaging using an AD mouse model. We achieved the tracking of the same individual vessels over time and conducted an in-depth analysis of temporal dynamics in vasculature and vasodynamics using OCT angiography and Doppler-OCT. The AD group showed an exponential decay in both vessel diameter and blood flow change with the critical timepoint before 20 weeks of age, which precedes cognitive decline observed at 40 weeks of age. Interestingly, for the AD group, the diameter change showed the dominance in arterioles over venules, but no such influence was found in blood flow change. Conversely, three mice groups with early vasodilatory intervention did not show any significant change in both vascular integrity and cognitive function compared to the wild-type group. We found early vascular alterations and confirmed their correlation with cognitive impairment in AD.