ミトコンドリア自家蛍光を利用した角膜内皮機能評価の機器開発

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K16965
• 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: 順天堂大学
• 研究代表者: 山口 昌大 順天堂大学, 医学部, 准教授 (20574700)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 角膜内皮細胞 / 自家蛍光 / NADH / 角膜移植

研究成果の概要

作製した培養ヒト角膜内皮細胞シートは、in vitroの細胞シートはNa/K ATP ase、ZO－1、Phalloidinが発現し、ヒトドナー角膜と比しても遜色なかった。
異なる角膜内皮細胞密度(500、1000、2000、3000個/mm2)の培養シートを用いてNADH/NADPHの自家蛍光を撮影し、発光を認めた。
内皮細胞のポンプ機能を抑制するouabainを用いて、ポンプ機能抑制による自家蛍光の低下を測定する予定だったが、新型コロナウィルスパンデミックによって研究期間の大幅な遅延が生じた。ouabain濃度設定に時間がかかりNADH自家蛍光の発現強度に違いを認めることができなかった。

自由記述の分野

角膜内皮細胞

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本の移植医療における問題点は、提供者数が少ないことであり、眼科領域においても慢性的なドナー不足に陥っている。ドナー角膜は肉眼による角膜混濁の有無、スペキュラマイクロスコープを用いた角膜内皮細胞密度で評価している。既存の測定方法は内皮機能を直接評価できない。角膜内皮細胞はミトコンドリアが豊富な細胞であり、ミトコンドリア内の電子伝達系でエネルギーを供給されている。ミトコンドリア内のATP活動を観察・評価細胞機能を直接評価できる可能性がある。NADH/NADPHの自家蛍光を利用した機器開発は非侵襲的に機能の直接評価ができるため、移植手術のパラダイムシフトを起こせる可能性がある。