角膜内皮

角膜内皮
人間の角膜の縁近くからの縦断面。（角膜内皮は #5 で、右下にラベルが付けられています。）
詳細
識別子
ラテン	角膜後上皮
メッシュ	D004728
TA98	A15.2.02.022
ＦＭＡ	312267
解剖学用語 [Wikidataで編集]

角膜内皮は、角膜の内面にある単層の内皮細胞で、角膜と虹彩の間に形成される腔に面しています。

角膜内皮は、角膜の背面を覆い、眼の前房に面している、ミトコンドリアを豊富に含む特殊な扁平細胞です。角膜内皮は、角膜の背面を横切る液体と溶質の輸送を制御し、光学的透明性に必要なわずかに脱水した状態に角膜を維持します。

角膜内皮は発生学的には神経堤から派生する。出生後の角膜の内皮細胞総数（角膜あたり約 300,000 細胞）は、妊娠第 2 期には早くも達成される。その後、胎児角膜の表面積が大きくなるにつれて、内皮細胞密度（細胞の絶対数ではない）は急速に減少し、^[1]成人の最終的な密度は約 2400 - 3200 細胞/mm ²に達する。完全に発達した角膜の内皮細胞数は、成人初期まで加齢とともに減少し、50 歳前後で安定する。^[2]

正常な角膜内皮は、主に六角形の形状をした均一な大きさの細胞の単層です。このハニカムタイル構造は、全周長の観点から、特定の面積の細胞を角膜後面に詰め込む効率が最も高くなります。角膜内皮は、主にコラーゲン IV からなる無細胞層であるデスメ膜を介して角膜の残りの部分に付着しています。^{[引用が必要]}

角膜内皮の主な生理学的機能は、眼房水から角膜のより表層への溶質と栄養素の漏出を可能にすると同時に、水を反対方向、すなわち実質から房水へと送り出すことです。角膜内皮のこの二重の機能は、「ポンプリーク仮説」によって説明されます。角膜は無血管で最適な透明性を備えているため、角膜上皮、実質角膜実質細胞、および角膜内皮への栄養は、房水からのグルコースおよびその他の溶質の角膜内皮を介した拡散を介して行われなければなりません。次に、角膜内皮は、一連の相互に関連する能動イオン交換体と受動イオン交換体によって、水を実質側の表面から房水側の表面へ輸送します。このエネルギー駆動型プロセスに不可欠なのは、 Na ⁺ /K ⁺ ATPaseと炭酸脱水酵素の役割です。炭酸脱水酵素の作用によって生成された重炭酸イオンは細胞膜を通過し、水が受動的にそれに従うようになります。^{[引用が必要]}

角膜内皮細胞は有糸分裂後細胞であり、出生後のヒト角膜ではほとんど分裂しません。外傷やその他の損傷などによる角膜内皮の創傷は、有糸分裂ではなく、隣接する内皮細胞の滑りと拡大による内皮単層の治癒を促します。内皮細胞の喪失が重度の場合、内皮細胞密度が角膜の潤いを保つために必要な閾値を下回ることがあります。この内皮細胞密度の閾値は個人間でかなり異なりますが、通常は 500 - 1000 個/mm ²の範囲です。通常、内皮細胞密度の喪失は、細胞サイズの変動性 (多巨大症) および細胞形状の変動性 (多形性) の増加を伴います。角膜浮腫は、眼内炎症またはその他の原因による内皮機能の低下の結果として発生することもあります。角膜実質の過剰な水分補給は、通常は均一なI 型コラーゲン原線維の周期的な間隔を乱し、光の散乱を引き起こします。さらに、角膜の過剰な水分補給は角膜上皮層の浮腫を引き起こし、光学的に重要な涙液膜と空気の界面に不規則性を生み出します。実質の光散乱と表面上皮の不規則性はどちらも角膜の光学性能の低下に寄与し、視力を損なう可能性があります。^{[引用が必要]}

内皮不全の主な原因には、眼内手術（白内障手術など）による不注意な内皮損傷やフックスジストロフィーなどがあります。内皮不全の外科的原因には、眼内レンズの位置異常や前房内の核片の残留などによる急性術中外傷と慢性術後外傷の両方が含まれます。その他のリスク要因には、狭隅角緑内障、加齢、虹彩炎などがあります。

X連鎖性角膜内皮ジストロフィーと呼ばれるまれな病気が2006年に発見されました。

創傷治癒や角膜内皮の再生を促進する治療法はありません。角膜浮腫の初期段階では、角膜上皮の浮腫と水疱（水疱）が原因で、視界のぼやけや断続的な眼痛の症状が顕著になります。これらの症状は、局所的な高張食塩水の点眼、絆創膏型ソフトコンタクトレンズの使用、および/または前部実質微小穿刺の適用によって部分的に緩和される場合があります。不可逆的な角膜内皮不全が発生すると、重度の角膜浮腫が発生し、唯一の効果的な治療法は、角膜移植という外科的アプローチによって病変のある角膜内皮を置き換えることです。

歴史的には、全層角膜移植、つまり全層角膜移植が不可逆的な内皮不全の治療に選ばれてきました。最近では、病変のある角膜内皮をより選択的に置換できる新しい角膜移植技術が開発されました。角膜内皮移植と呼ばれるこの方法は、角膜内皮のみまたは主に角膜内皮が関与する疾患プロセスに最も適しています。全層角膜移植は、疾患プロセスが角膜内皮だけでなく角膜の他の層にも不可逆的な損傷を及ぼす場合に好まれます。全層角膜移植と比較すると、角膜内皮移植技術は回復時間が短く、視覚的結果が改善され、創傷破裂に対する耐性が高くなります。角膜内移植術の器具と手術技術はまだ発展途上ですが、現在一般的に行われている角膜内移植術の 1 つは、デスメ膜剥離 (自動) 角膜内皮移植術 (DSEK [または DSAEK]) です。この形式の角膜内移植術では、病変のある宿主内皮とそれに関連するデスメ膜を角膜中央から除去し、代わりに特別に採取した健康なドナー組織の層を移植します。この層は、後部間質、デスメ膜、および死体ドナー角膜組織から切り取った内皮で構成され、通常は機械化された (または「自動」の) 器具を使用します。

角膜内皮細胞を外科的に置換する研​​究方法には、ドナー組織がデスメ膜と内皮細胞のみで構成されるデスメ膜内皮角膜移植術（DMEK）と、体外で培養された内皮細胞を移植する角膜内皮細胞置換療法がある。^{[3] [4]} これらの技術はまだ開発の初期段階ではあるものの、移植組織から後部実質組織の存在を排除することで、移植アプローチの選択性を向上させることを目的としている。

• ヤノフ、マイロン、キャメロン、ダグラス (2012)。「視覚系の疾患」。ゴールドマン、リー、シェーファー、アンドリュー I. (編)。ゴールドマンのセシル医学(第 24 版)。エルゼビア ヘルス サイエンス。pp. 2426–42。ISBN 978-1-4377-1604-7。