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Investigating mechanisms of axial elongation control by non-visual opsin

研究非视觉视蛋白控制轴向伸长的机制

基本信息

批准号：
21H03096
负责人：
坪田一男
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近視誘導マウスモデルを用いて網膜神経節細胞局在の非視覚光受容体OPN5が360nm～400 nmの可視光のバイオレットライト（VL）を受容することにより、脈絡膜の厚さを保持することで近視進行を抑制することを解明した。また、VLの近視進行抑制する照射時間帯についても同定することができた。網膜神経細胞特異的にOpn5遺伝子を欠損させた遺伝子改変マウス（OPN5 ノックアウトマウス）を作成し、VLによる近視進行抑制効果が消失したことを検証した。そして、OPN5 によるVL照射が脈絡膜厚を制御した結果から脈絡膜厚の変化が眼軸長伸長（近視進行）に影響を与えることを示唆した。OPN5 は視覚に寄与せず、網膜局所の概日リズムや眼内の血管発生、深部体温の調節などに関与していることに加え、本研究によって脈絡膜の厚さを保持し、近視抑制機能を持つことを確認した。また、日本の6歳から12歳までの子供を対象とした2年間の二重盲検ランダム化臨床試験からVLを伝達しない従来の眼鏡（プラセボ眼鏡）よりVLを透過する眼鏡をかけたことで眼軸長の伸長を21.4％抑制した結果が得られた。プラセボ群とVL群の屋外時間に有意差はなかったことから近視の進行が眼鏡を透過するVLに眼軸長伸長抑制効果があることを示唆している。本研究の成果からVLの作用機序と非視覚光受容体OPN5の生体機能を解明し、近視予防・治療戦略に抜本的な改善策を提示したといえる。引き続き、OPN5のVL受容とシグナル伝達の分子メカニズムや活性・制御ペプチドなどの探索を行い、非視覚光受容体による近視抑制、眼軸長伸長抑制機構を解明する。

Myopia is induced by the presence of non-optic light receptors in retinal ganglion cells, such as OPN5, 360nm to 400 nm visible light receptors (VL), which inhibit myopia by maintaining choroid thickness. The time of exposure to light is limited to the same time. Opn5 gene expression in retinal neurons is deficient and the gene expression in retinal neurons is deficient. The effect of OPN5 on choroid thickness and axial elongation was studied. OPN5 has been confirmed to be responsible for the development of blood vessels in the eye, the regulation of deep body temperature, the maintenance of choroid thickness and the inhibition of myopia. In Japan, the 6-year-old and 12-year-old children's eye support system has been tested in a clinical trial with a 21.4% inhibition of the axial length of the eye. The time difference between the two groups is intentional, and the effect of axial elongation inhibition is obvious. The results of this study suggest that the mechanism of VL and the biological function of non-optic photoreceptors OPN5 can be clarified, and the prevention and treatment of myopia can be improved. The mechanism of inhibition of myopia and elongation of ocular axis in VL receptor of OPN5 and OPN5 was studied.