Molecular Mechanism of Decreasing Corneal Endothelial Cells Induced by Internal Oxidative Stress

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K18360
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: Onouchi Hiromi 東海大学, 医学部, 講師 (00580135)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 内的酸化ストレス / 角膜内皮細胞減少 / オートファジー / リポファジー

Outline of Final Research Achievements

Corneal endothelial cells from Tet-mev-1 mice subjected to internal oxidative stress accumulated intracellular fat droplets earlier than in normal mice. In addition, autophagy was enhanced in corneal endothelial cells of young mev-1 mice compared to normal mice. Older normal mice also accumulated fat droplets and autophagy was induced to the same extent as in mev-1 mice. On the other hand, corneal endothelial cells of old Tet-mev-1 mice were swollen and accumulated many autophagosomes, and their interior was vacuolated. This suggests that autophagy avoids cellular damage by removing fat droplets accumulated by internal oxidative stress, thereby preventing the decrease in corneal endothelial cells.

Free Research Field

角膜内皮細胞

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、酸化ストレスがより自然に近い状態で加わるTet-mev-1マウスを用いることによって、角膜内皮細胞減少の早期変化の詳細な分子メカニズムを細胞レベルから生体レベルにおいて解析できた。
本研究はこれまでに報告のないリポファジーの誘導と角膜内皮細胞の減少を関連している分子機構を解明するものであり、脂肪酸代謝の制御が角膜内皮細胞の減少に対する新たな治療戦略になることを創造させる成果が期待できる。すなわち、加齢・前房内侵襲・炎症等に伴う水疱性角膜症の治療、およびFuchs角膜内皮ジストロフィーの早期診断マーカーおよび治療法の開発の端緒を得ることが期待できる。