Mechanisms of neuronal-glial-vascular interactions in the retina and the development of novel strategies for treating retinal diseases

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K08554
• Research Institution: Yokohama College of Pharmacy
• Principal Investigator: 石井 邦雄 横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (90137993)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中原 努 北里大学, 薬学部, 教授 (10296519) ; 森 麻美 北里大学, 薬学部, 助教 (80453504)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 網膜 / 内皮細胞 / アストロサイト / 神経細胞 / 神経‐グリア‐血管連関

Outline of Annual Research Achievements

網膜における血管形成には視神経節細胞とグリア細胞の 1 種であるアストロサイトが重要な役割を演じている。NMDA (200 nmol) を 1 週齢のラットに硝子体内投与することにより視神経節細胞を著しく脱落させると、網膜血管は NMDA 処置 7 日後までは形成が抑制されているものの、14 日後より再び形成され始め 28 日後でほぼ完成する。昨年度の検討により、視神経節細胞の脱落後に活性化したアストロサイトが産生した fibronectin のネットワークが既存血管から出芽した新生血管の伸長の足場としての役割を担い、網膜血管の再形成に関与する可能性が示された。
本年度は、その機序として血管形成に重要な役割を演じている VEGF の関与について検討を行った。そして、①網膜血管が再び形成され始める NMDA 投与 14 日後から VEGF 受容体阻害薬である KRN633 を2 日間投与した、その翌日 (NMDA 投与 16 日後) には、網膜表層部及び表層部から深層部への血管新生は抑制され、表層部及び深層部に新生した血管が脱落すること、② NMDA 投与 14 日後において、VEGF を発現する細胞群には変化が認められないものの、網膜の菲薄化による網膜内 VEGF 含量が減少すること、が明らかになった。
以上の結果より、視神経節細胞が脱落した新生仔ラットにおいても血管形成に VEGF が大きく関与していることが示された。本ラットでは、視神経節細胞が著しく脱落しているため、グリア細胞が産生する VEGF が血管新生に関与する可能性が考えられる。