ジョンズ・ホプキンス大学の科学者らは、網膜におけるビタミンA誘導体と甲状腺ホルモンとの相互作用のおかげで、胎児の発育初期に人間が鋭い視力を発達させることを発見した。
研究室で培養された網膜組織を使用した研究の詳細は、本日、 米国科学アカデミーの議事録。
研究を主導したジョンズ・ホプキンス大学の生物学准教授、ロバート・J・ジョンストン・ジュニア氏は、「これは目の重要な部分であり、黄斑変性症の人が最初に失敗する網膜中心の内部の仕組みを理解するための重要な一歩だ」と述べた。 「この領域をより深く理解し、その機能を模倣するオルガノイドを開発することで、いつかこれらの組織を成長させて移植し、視力を回復したいと考えています。」
近年、研究チームは、胎児細胞から成長させた小さな組織塊であるオルガノイドを使用して、目の発達を研究する新しい方法を開拓しました。研究者らは、これらの実験室で作製した網膜を数カ月にわたって観察することにより、鋭い視力を担う網膜の中心領域である中心窩を形成する細胞機構を発見した。
彼らの研究は、昼間の視覚を可能にする光感受性細胞に焦点を当てていました。これらの細胞は、さまざまな種類の光に感受性を持つ青、緑、または赤の錐体細胞に発達します。中心窩は網膜のほんの一部しか構成していませんが、人間の視覚認識の約 50% を占めます。中心窩には赤と緑の錐体が含まれていますが、青の錐体は含まれておらず、これらは網膜の残りの部分全体に広く分布しています。
人間は、これら 3 種類の色覚錐体を備えているという点で独特であり、他の動物では比較的まれである広いスペクトルの色を見ることができます。この細胞の分布によって目がどのように成長するのかは、何十年も科学者を悩ませてきました。生物学研究に一般的に使用されるマウス、魚、その他の生物にはこのような細胞パターンが存在しないため、光受容細胞の研究が困難になっているとジョンストン氏は述べた。
ジョンズ・ホプキンス大学のチームは、中心窩における錐体の分布は、発生初期における細胞運命の特定と変換の調整されたプロセスの結果であると結論付けました。最初、10 週目から 12 週目までは、まばらな数の青い錐体が中心窩に存在します。しかし、14 週目までに、それらは赤と緑の錐体に変わります。新しい研究では、パターン形成は 2 つのプロセスを経て起こることが示されています。まず、レチノイン酸と呼ばれるビタミン A 由来の分子が分解されて、青い錐体の生成が制限されます。第二に、甲状腺ホルモンは、青い錐体が赤と緑の錐体に変換することを促します。
「まず、レチノイン酸はパターンを設定するのに役立ちます。次に、甲状腺ホルモンが残った細胞を変換する役割を果たします」とジョンストン氏は述べた。 「これは非常に重要です。なぜなら、そこに青い錐体があると、視力が低下するからです。」
この発見は、青色錐体が発生中に網膜の他の部分に移動するという一般的な理論に異なる視点を提供する。むしろ、データは、これらの細胞が中心窩内で最適な錐体分布を達成するために変換することを示唆しています。
「約30年前のこの分野の主なモデルは、その領域で得られるいくつかの青い錐体がどういうわけか邪魔にならないところに移動し、これらの細胞が将来どうなるかを決定し、永遠にこのタイプの細胞のままであるというものでした」とジョンストン氏は述べた。 「まだそれを完全に排除することはできませんが、私たちのデータは別のモデルをサポートしています。これらの細胞は実際に時間の経過とともに変換されます。これは本当に驚くべきことです。」
この洞察は、視力喪失の新しい治療法への道を開く可能性があります。ジョンストン氏と彼のチームは、人間の網膜の機能をよりよく再現するためにオルガノイド モデルを改良することに取り組んでいます。これらの進歩は、光受容体の改善や、治療法のない黄斑変性症などの眼疾患に対する潜在的な細胞ベースの治療法につながる可能性があると、ジョンストン研究所を卒業した元博士課程の学生で著者のカタルジーナ・ハッシー氏は述べた。
「このオルガノイド技術を利用する目的は、最終的にはほぼオーダーメイドの光受容体の集団を作ることだ。大きな可能性があるのは、目に再統合し、失われた視力を回復できる可能性のある健康な細胞を導入する細胞置換療法だ」と、現在シカゴの細胞治療会社CiRC Biosciencesの分子・細胞生物学者であるハッシー氏は語った。 「これらは非常に長期にわたる実験であり、もちろん、診療所に移る前に安全性と有効性の研究のために最適化を行う必要があります。しかし、それは実行可能な旅です。」
ソース：
参考雑誌:
1771043822
#網膜におけるビタミンAと甲状腺ホルモンが胎児の視覚を形作る
2026-02-14 04:18:00