角膜屈折矯正手術の安全性、有効性の分子生物学的研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11557127
• Research Institution: Deparmtnent of Ophthalmology, Yamagata University School of Medicine
• Principal Investigator: 山下 英俊 山形大学, 医学部・眼科学, 教授 (90158163)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川崎 良 山形大学, 医学部・附属病院・眼科, 助手 (70301067) ; 笠木 靖夫 山形大学, 医学部・眼科学, 助手 (60250924)
• Keywords: エキシマレーザー / 角膜 / 屈折矯正手術 / 細胞外基質 / サイトカイン / TGF-β / ヒアルロナン / 細胞内シグナル伝達

Research Abstract

1)エキシマレーザー光学的角膜切除術モデルにおける角膜創傷治癒を制御する因子エキシマレーザー光学的角膜切除術モデルとして家兎眼をもちいたモデルを使用した。また非特異的な反応お除外、上皮細胞の影響を考えるために上皮細胞のみを除去したモデルも作成して比較した。術後創傷治癒過程での検討により、サイトカイン、細胞外基質、細胞外基質のシャペロンとしてのheat shock protein47(hsp47)が発現されていること、平行してサイトカイン(TGF-β1、2、3、受容体)、細胞外基質(コラーゲンI,III,IV型、ラミニン、フィブロネクチン)の発現がみられた。hsp47は従来エキシマレーザーの影響が及ぶ範囲をこえて発現していた。しかしこれらの反応は上皮除去のみでは軽度であり、実質の創傷治癒に独特と考えられた。
角膜創傷治癒に伴う瘢痕抑制の方法を種々検討したがステロイド剤点眼がもっとも有効であり、消炎が組織反応を抑制するのに重要であることが判明した。
2)角膜瘢痕形成の分子細胞生物学
ラット角膜由来の実質細胞、ウシ眼角膜内皮細胞を用いた。細胞の機能として細胞外基質の産生制御に焦点を絞った研究を行った。生体モデルで見い出されたTGF-βについて細胞外基質(ラミニン、フィブロネクチン、ヒアルロナン)産生促進をおこなう細胞内シグナル伝達機構について分子細胞生物学的に検討したところ、TGF-βが特異的なII型受容体、I型受容体に結合することにより、I型受容体のリン酸化酵素活性が活性化される。活性化されたI型受容体は細胞質内のSmad分子(Smad2/Smad3)をリン酸化すると、Smad2/Smad3/Smad4の複合体が形成され細胞質から細胞核へとシグナルが伝達される。ヒアルロナン産生についてはTGF-βの作用とPDGF-BBはクロストークがみられた。

Research Products

• [Publications] Usui T.Yamashita H et al.: "Expression regulation of hyaluronan synthase in corneal endothelial cells"Invest Ophthalmal Vis Sci. 41. 3261-3267 (2000)
• [Publications] Obata H.Yamashita H et al.: "Expression of TGF-βsuperfamily receptors in rat eyes"Acta Ophthalmal. 77. 151-156 (1999)
• [Publications] Mita T.Yamashita H et al.: "Functional difference of TGF-βisoforms regulating corneal wound healing after excimer laser keratectomy"Exp Eye Res. 68. 513-519 (1999)
• [Publications] Kaji Y.Yamashita H et al: "Effects of auti-inflammatory agents on corneal wound healing process after excimer laser keratectomy"J Cat Ref Sung. 26. 426-431 (2000)
• [Publications] 山下英俊,臼井智彦 他: "「平滑筋細胞学」-結合組織のシグナル伝達"メジカルセンス社(分担). 8 (1999)