角膜実質細胞間の情報交換の動態について

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角膜に外傷、感染症などの障害が加わった場合、上皮細胞の挙動と共に、角膜実質細胞が創傷治瘉過程における重要な役割を演じる。本研究は、創傷時の角膜実質細胞の役割を知る目的で正常角膜の実質細胞の超微細構造を検討し、さらにin vitroのモデルとしてコラーゲンゲル内で培養した角膜実質細胞の形態を検討した。角膜実質細胞が網状構造を形成し、互いに情報を交換し合うことにより、障害部を認識し、極めて速やかに反応し、治瘉反応の初期段階を担当している可能性を検討した。透過型電子顕微鏡下で正常家兎角膜実質細胞の超微細形態を観察した。コラーゲン繊維の層間に角膜実質細胞は平坦な薄い細胞として存在していた。極めて長い突起を出して散在しているが、それらの突起は隣接する実質細胞の突起とgap junctionを形成していた。透過型電子顕微鏡では典型的な暗明暗明暗の5層の構造が観察された。さらにfreeze fracture法でも典型的なgap juncionの構造が観察された。これらの電子顕微鏡的観察から、角膜実質細胞は互いにgap junctionで結合し合い情報を交換することによってシンクロナイズされてあたかも一つの組織として機能していると考えられた。家兎角膜実質細胞をコラゲナーゼで単離し継代培養した。更に培養した実質細胞を通常のプラスチックの培養皿の上で培養すると大きく伸展した極めて運動や移動の激しい細胞として観察された。この時細胞同士は接触しあっているが、電子顕微鏡による観察ではまれにしかgap junctionが観察されなかった。一方角膜実質細胞をコラーゲンゲル内で三次元的に培養すると細胞は小さく太い長い突起を出し動きのほとんどない静かな細胞として観察された。この時隣接する細胞の突起同士にgap junctionが存在していることが電子顕微鏡で観察された。マイクロインジェクターを用いて角膜実質細胞にアズールB色素を注入すると隣接する細胞の中に観察された。