A novel in vitro experimental system for assessment of ocular surface sensation

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22987
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: HE Qiang 金沢医科大学, 医学部, 研究員 (30881065)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 三叉神経節細胞 / 角膜上皮細胞 / 培養細胞

Outline of Final Research Achievements

To assess ocular surface sensation, this study aimed to make a novel culture system resembling the structure of cornea-trigeminal ganglion, with Campenot chamber that consists of three compartments. Trigeminal ganglion neurons cultured in a compartment could be controlled so that the extended fibers from soma of the neurons intrude into a neighboring compartment. Thereafter, by adding corneal epithelial cells in the compartment where growth fibers are located, we reconstructed the structure of cornea-trigeminal ganglion in in vitro culture system.

Free Research Field

眼科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

角膜には三叉神経第一枝が角膜神経として分布している。この神経の興奮制御機構を明らかにすることが、眼表面疾患や点眼薬による眼痛や不快感の発生機構を解明する上で非常に重要である。本計画では、Campenot chamberを利用して角膜－三叉神経節の構造を細胞培養系で再構築し、物理的に分画されたチャンバーを利用して上皮細胞による三叉神経の興奮制御機構を容易に再現・解析できる実験系の構築を試みた。本実験系が完成すれば、精度の高いin vitro角膜知覚評価系となる可能性が高く、眼表面痛に対する新規点眼薬開発や、既存の点眼薬の差し心地改善に結び付く化合物の探索など創薬分野に応用できる可能性がある。