角膜内皮細胞分化における環境適応戦略としての代謝リプログラミングの階層性

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K16962
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56060:眼科学関連
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 丸山 悠子 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (60516003)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 角膜内皮細胞 / エネルギー代謝 / 細胞分化 / ミトコンドリア

研究成果の概要

培養ヒト角膜内皮細胞注入療法に適した成熟分化細胞と設定規格を充足しない相転移細胞の最も大きな機能的差異が細胞の呼吸能、就中ミトコンドリア機能にあることを細胞外Flux Analyzerと免疫染色を用いて確認した。両細胞間におけるTCA回路の中間産物の産生に係る機構つまり代謝リプログラミングの差違も明らかとなった。さらに両細胞間における細胞呼吸の基質特異性の差違も判明した。この培養細胞における分化成熟細胞と相転移細胞の差違と同様のミトコンドリア呼吸能の差違が正常角膜内皮組織と病態角膜内皮組織にも存在していた。

自由記述の分野

眼科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究代表者の所属するグループは世界に先がけて培養ヒト角膜内皮細胞を用いた細胞注入再生医療を開発し、その臨床成績はNew Engl J Medに掲載された。本研究において明らかになった培養ヒト角膜内皮細胞における成熟分化細胞と相転移細胞の間のミトコンドリア機能の差違はミトコンドリア機能評価を細胞の本質的機能の指標として確立できる可能性があることを示唆している。本研究で得た培養ヒト角膜内皮細胞のエネルギー代謝の階層的変動に関する知見は培養ヒト角膜内皮細胞注入療法の最適化に貢献する。