Novel intravital imaging of the retina to study retinal ganglion cell dysfunction related to mitochondria for glaucoma research

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09774
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Takihara Yuji 熊本大学, 病院, 講師 (50640140)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 俊洋 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (00317025) ; 高橋 枝里 熊本大学, 病院, 講師 (60622602) ; 水野 秀信 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (00567159)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 緑内障 / 経角膜的な網膜生体イメージング / 多色同時励起による網膜生体イメージング / ミトコンドリア / 視神経挫滅モデル / 前房注入による高眼圧モデル / 2光子励起顕微鏡 / 網膜循環

Outline of Final Research Achievements

In this study, intravital imaging of the retina including the posterior pole through the cornea has been established with the resolution that can identify the cell bodies and neurites of retinal ganglion cells (RGCs), using mice in which RGC mitochondria were labeled. An optic nerve crush model to uniformly damage the mouse RGCs and intravitreal injection for mice have been set up. Additionally, in order to evaluate the retinal circulation that supports the metabolism of the RGCs, multi-color intravital imaging of the retina through both the cornea and sclera with the labeling of blood vessels has been established in this study. In the future, we aim to develop new therapies for glaucoma by using multi-color intravital imaging of the retina through the sclera and cornea established in this study.

Free Research Field

緑内障

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本の中途失明原因の第一位である緑内障は視神経乳頭での網膜神経節細胞(RGC)の軸索絞扼で始まり、最終的にRGCの細胞死が生じると考えられている。この研究では、RGC内のミトコンドリアが標識されているマウスを用いて、RGCの細胞体、神経突起を認識できる解像度での、視神経乳頭周囲を含めた網膜の経角膜的な生体イメージングを確立した。加えてRGCの代謝を支えている網膜の循環を評価するため、血管を標識し、経角膜および経強膜的な網膜循環の多色生体イメージングを確立した。本研究で確立した経角膜および経強膜的な網膜の多色生体イメージングが緑内障の新規治療法の開発に役立つことが期待される。