A novel assessment for the lacrimal gland functional regeneraton

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09780
• 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: Keio University (2022); Tokyo Dental College (2020-2021)
• Principal Investigator: Hirayama Masatoshi 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 専任講師 (90528473)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 涙腺 / 再生医学 / ドライアイ / 涙液 / 発生学

Outline of Final Research Achievements

Lacrimal glands maintain the homeostasis of the ocular surface epithelium by secreting tear fluid onto the ocular surface. In this study, we first analyzed extracellular vesicles in tear fluid using mouse tears. As a result, it was suggested that extracellular vesicles such as exosomes are present in tears and are possible to be involved in homeostasis in corneal epithelial cells. In addition, it was revealed that morphological changes in 3 dimensional corneal epithelial organoids and increased expression of lacrimal epithelial markers in amnion-derived cells are possible by expression of genes specific to the lacrimal gland epithelium, suggesting the possibility of lacrimal gland cell induction from other cell lineages.

Free Research Field

眼科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

涙液中には水分だけでなく、涙液タンパク、電解質、サイトサインなどの液性因子を含んでいる。涙腺機能の障害による涙液量の低下は、涙液水分、液性因子の不足を引き起こし、ドライアイなどの眼表面上皮障害の原因となる。本研究は、これまでなされていなかった涙腺機能と一部である液性因子分泌機能の新規評価手法を確立した。マウス涙液をモデルに、涙液中にエクソソームなどの細胞外小胞が含まれることを明らかとし、眼表面上皮の維持に貢献する可能性を示した。さらに、三次元角膜上皮オルガノイドや他系統由来細胞を用いて、多能性幹細胞以外からの涙腺再生の実現可能性について明らかとした。