Functional study of the FGF10 and UV-A Opsin 5 system in vertebrate eye growth

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21655
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Ohuchi Hideyo 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00253229)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 洋史 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (20423288) ; 佐藤 恵太 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (80725622)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2024-03-31
• Keywords: 眼球成長 / Fgf10 / オプシン５ / Opn5 / 紫外光A / 近視 / 小眼 / 水晶体

Outline of Final Research Achievements

We showed that mRNA for mammalian-type Opn5 and G14, a Gq-type Gα, co-localize in some cells of avian and fish scleral cartilage by the SABER-FISH method. The eye and lens of Fgf10-null (Fgf10-/-) mice seemed to be small, which needs further investigation. More than half of Fgf10-heterozygous deficient (Fgf10+/-) mice show unilateral Harderian gland (HG) atrophy from neonatal period. When testing the relationship between ultraviolet-A irradiation and eye elongation in Fgf10+/- mice, mice without anterior eye defects due to HG atrophy should be selected. We attempted to analyze the localization of OPN5 protein in human hypothalamus and it was suggested that some Oon5-positive cells might show similar molecular co-localization with mouse QPLOT neurons.

Free Research Field

細胞組織学　分子発生学　発生病理学　器官形成　疾患モデル作製　病態解析

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

増加する近視の成因を眼球伸長、眼球成長を左右する因子の解明という発生生物学的視点から進められた本研究は、Fgf10機能喪失マウスの眼組織の詳細な解析を行うことで、最終的にFGF10-FGFR2bシグナルが眼球や水晶体の大きさと形状を決める因子であるという成果を得つつあり、学術的意義が大きく、また近視予防の標的分子の発見という観点から社会的意義も大きい。他方、眼球壁強膜の一部の細胞にUV-A光受容体であるオプシン５が、その最初のシグナル伝達に関与するG14と共局在していることを示した成果は、近視の光遺伝学治療の未来を示唆しているとも言え社会的意義が大きい。