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デセメト膜内皮細胞組織の間質内留置後の内皮細胞の運命
Fate of endothelial cells after intrastromal implantation of Descemet's membrane-endothelial cell tissue.
PMID: 32488653 DOI: 10.1007/s10561-020-09840-5.
抄録
非デスメットストリッピング自動内皮角膜形成術(nDSAEK)では、後ラメラ移植片を導入する前に宿主DMと内皮を外科的に除去しません。逆に、逆極性（逆さま）で挿入されたDSEK組織は生存せず、グラフトは失敗する。内皮細胞移植のメカニズムは明らかであるが、2つの間質界面の間に保持された内皮細胞の運命やその生理的役割については、もしあるとしてもよくわかっていない。そこで、我々の研究の目的は、レシピエント角膜ドナーの間質ポケットに挿入した後の健全な内皮-デスメット膜(EDM)移植片の生存率を評価することであった。研究用角膜（n=52）を3つのグループに分けた。良好な内皮を有するＥＤＭ（別の角膜から得られた）が間質ポケット内皮側を下にして間質ポケットに挿入されたグループＡ；間質ポケットを有するがＥＤＭの挿入を伴わない対照角膜からなるグループＢ；およびグループＣ、その間質ポケットにはない（間質ポケットにはない）その上で休息しているプレストリップされた膜からなるグループ。組織は、組織培養液中で31℃で21日間保存した。内皮細胞の生存率、タイトジャンクション（ZO-1）の発現および厚さを含むパラメータを評価した。21日後、平均30.1%(±18.10)の内皮細胞喪失および10.2%(±22.86)の死亡率が記録されたが、グループAの間質ポケット内に挿入された膜はすべて生存していた。Hoechst、エチジウムホモダイマー、カルセインAMによる三重染色を用いた定性分析で死亡率を確認した。ZO-1は、細胞が存在する場所で発現し、タイトジャンクションの良好な完全性を示した。C群では、平均1.9％（±3.38）の内皮細胞喪失率、0.02％（±0.07）の死亡率、ZO-1の発現率が高かった。内皮が下向きになっているEDMグラフトは、間質ポケット内で少なくとも3週間生存することができ、全体の細胞死亡率は30％である。逆極性の健康な間質内EDMの挿入と浮腫性角膜における可能性のある結果を評価するためには、さらなる研究が必要である。
In non-Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty (nDSAEK), the host DM and endothelium are not removed surgically before the introduction of the posterior lamellar graft; the result is that the patient has both the healthy donor endothelium and the diseased or residual host endothelium. Conversely, DSAEK tissues, that are inserted with inverted polarity (upside down), do not survive and the graft fails. While the mechanism of endothelial cell transplantation is clear, the fate of the endothelial cells retained between two stromal interfaces and their physiological role, if any, is not well understood. The aim of our study was therefore to evaluate the viability of a healthy endothelial-Descemet's membrane (EDM) graft after the insertion into a stromal pocket of a recipient donor cornea. Research corneas (n = 52) were divided into three groups: Group A, where an EDM (obtained from another cornea) with good endothelium was inserted in a stromal pocket endothelium side down; Group B, consisting of control corneas with a stromal pocket but without EDM insertion; and Group C, pre-stripped membranes resting on their stroma (not in a stromal pocket). The tissues were preserved in tissue culture medium for 21 days at 31 °C. Parameters including viability of endothelial cells, expression of tight junctions (ZO-1) and thickness were evaluated. After 21 days, all the membranes inserted within the stromal pocket of Group A survived, although an average endothelial cell loss of 30.1% (± 18.10) and a mortality of 10.2% (± 22.86) were recorded. Qualitative analysis using triple staining with Hoechst, ethidium homodimer and calcein AM confirmed the mortality. ZO-1 was expressed where the cells were present, showing good integrity of tight junctions. Group C showed an average endothelial cell loss of 1.9% (± 3.38), a mortality of 0.02% (± 0.07) and a higher expression of ZO-1. An EDM graft with endothelium facing downwards can survive in a stromal pocket for at least 3 weeks, with an overall cell mortality of 30%. Further studies are needed to evaluate the possible outcomes of the insertion of a healthy intrastromal EDMs with reverse polarity and in edematous corneas.