発生学

発生学 · 19.3

眼:水晶体・角膜・脈絡膜・強膜・硝子体

Eye — Lens, cornea, choroid, sclera & vitreous

疾患
Fuchs角膜内皮ジストロフィMooren潰瘍Peters奇形Stickler症候群遺残胎児血管系円錐角膜黄斑円孔黄斑分離症後部多形性角膜ジストロフィ再発性角膜びらん硝子体黄斑牽引水疱性角膜症先天性遺伝性角膜内皮ジストロフィ網膜前膜翼状片
症状
角膜浮腫硝子体炎内視現象飛蚊症
スコア
Watzke-Allen試験

🧠 外側の構造は「」と「」の組合せで整理する。 とは、・内皮、、はが関与する。ただしはと中胚葉由来前駆細胞の両方から成り、・内皮をどちらに帰属させるかは動物種でが割れている(も「大部分が神経堤由来」という書き方にとどまる)。だけに還元しない。では胎生眼内血管系が一時的に発達し、その退縮不全がPFVを生じる。123

水晶体の形成

がに接触すると、そこにが誘導される(19-1-optic-vesicle-cupのの例)。は陥入してとなり、から完全に分離する。分離後のはへ進む。1

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='surface ectoderm'>表面外胚葉</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lens placode'>水晶体板</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='optic vesicle'>眼胞</span>からの誘導)"]
  A --> B["陥入し<span class='jp-term jp-term-diagram' title='surface ectoderm'>表面外胚葉</span>から分離:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lens vesicle'>水晶体胞</span>"]
  B --> C["後壁の細胞が伸長:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary lens fibers'>一次水晶体線維</span>→ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='lens'>水晶体</span>核"]
  B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='carotid wall'>前壁</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lens epithelium'>水晶体上皮</span>として存続、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='equator (equatorial zone)'>赤道部</span>で分裂を続け二次<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lens fibers'>水晶体線維</span>を追加"]

は生涯にわたり、の上皮がで分裂・伸長して新しい線維を追加し続けるため、核の外側にの層が加わっていく。

角膜の形成

角膜は2つの起源から作られる複合構造。

層 由来
・内皮 周囲へ遊走する間葉()2

がから分離すると、原始的ながまず無細胞性の一次実質を分泌する。そこへが2波に分かれて遊走し、第1波がを経ての単層を、第2波が一次実質へ侵入して()を作る(ただしマウスではの流入はE11.5の1回のみと報告されている)。2

⚠️ 「・内皮は神経堤由来」と一本化しない。 の標識実験では実質・内皮とものみに由来するが、マウスの追跡(Wnt1-Cre/αGSU-Cre)ではと中胚葉の混合に由来するとされ、の由来は現在も論争が残る——総説自身が「今後の研究で明らかにすべき」と書いている24。とマウスでが分かれている以上、どの動物種の実験の話かを添えずに一方へ寄せて覚えない。

💡 角膜の透明性は、コラーゲン・・が規則正しく配列することで得られる。 なしでもの成功率が高いのは、①健常な角膜がでマクロファージなどのを欠くこと、②上皮・実質・内皮がMHCクラスIIを発現せずクラスIも低発現で抗原提示が最小限にとどまること、③内皮が免疫抑制因子を恒常的に発現すること、が重なるからである。⚠️ は「相対的」であって絶対ではない——外傷・炎症・感染で角膜が血管新生を起こすと抗原提示が増え、拒絶のリスクが上がる。5

脈絡膜・強膜の形成

を取り囲む間葉(をとし、中胚葉性血管前駆細胞も含む)は、内外2層に分化する。

層 分化する構造
(血管に富む) ——網膜への酸素・栄養供給4
(線維性) ——眼球の形を保つ線維性の、角膜の実質と連続する。大部分が神経堤由来とされる2

のと、網膜・の血管を覆うはに由来する。⚠️ ただしのは「眼の中でから分化する」のではない——他の部位で分化を終えてから、になってへ遊走してくる4。神経堤由来であることと、その場で分化することは別である。

硝子体の形成

(19-2-retina-iris-ciliary-body)との間には、(19-1-optic-vesicle-cup)を含むの血管性が形成される。その後、のが増加し、を含む胎生眼内血管系は退縮して、成人のはほぼ・透明なゲル状になる。

⚠️ 胎生眼内血管系が正常に退縮せず遺残すると、現在は(persistent fetal vasculature; PFV)と呼ばれる病態を生じる。旧称は(PHPV)である(19-4-clinical)。3

まとめ

  • はのがとして分離し、後壁が、の上皮が生涯にわたり二次線維を追加する。
  • 角膜は上皮()と実質・内皮()の複合構造で、実質・内皮の由来はではのみ、マウスではと中胚葉の混合とされ論争が残る。
  • はの第1波がで作る単層、は第2波が一次実質へ侵入して作る。
  • の成績がよいのは・の欠如・MHC低発現・内皮の免疫抑制因子が重なるためで、は相対的なものにすぎない(血管新生が起これば拒絶リスクが上がる)。
  • 周囲間葉は(、血管性)と(、線維性)に分化する。のは眼の外で分化してから遊走してくる。
  • の血管性に続いてが増加し、胎生眼内血管系は退縮する。
  • 胎生眼内血管系の退縮不全はPFV(旧称PHPV)の原因となる。

出典

  1. 1.Eye development(Current Topics in Developmental Biology・2010)水晶体と角膜上皮は表面外胚葉に由来し、眼周囲間葉が角膜へ移入して実質を形成する閲覧 2026-08-22
  2. 2.Corneal development: Role of the periocular mesenchyme and bi-directional signaling(Experimental Eye Research・2020)PMC全文(PMC7942814)を閲覧した。眼周囲間葉が神経堤細胞と中胚葉由来前駆細胞から成ること、鳥類を中心とした標識実験では神経堤由来の眼周囲間葉が角膜内皮・角膜実質・強膜の大部分・線維柱帯・毛様体筋を生じるとされてきたこと、これに対しマウスの系譜追跡(Wnt1-Cre/αGSU-Cre)では鳥類と異なり角膜実質細胞と内皮細胞が神経堤と中胚葉の混合に由来すると考えられること、水晶体が表面外胚葉から分離したあと原始角膜上皮が無細胞性の一次実質を分泌し、続く2波の眼周囲間葉の遊走のうち第1波が間葉上皮転換を経て角膜内皮の単層を、第2波が一次実質へ侵入して角膜実質細胞(ケラトサイト)を形成すること、マウスでは眼周囲間葉の流入がE11.5の1回のみであることを確認した閲覧 2026-08-22
  3. 3.Diagnostic and Management Strategies in Patients with Persistent Fetal Vasculature: Current Insights(Clinical Ophthalmology・2020)遺残胎児血管系は胎生硝子体血管系の子宮内退縮不全により生じる閲覧 2026-08-22
  4. 4.Molecular and Cellular Regulations in the Development of the Choroidal Circulation System(International Journal of Molecular Sciences・2023)全文を閲覧した。脈絡膜が網膜へ酸素・栄養を供給する血管に富む組織であること、網膜・脈絡膜の血管を覆う周皮細胞と脈絡膜の間質細胞が神経堤細胞に由来すること、一方で脈絡膜のメラノサイトは眼の領域で神経堤細胞から分化するのではなく他の部位で分化してから妊娠後期(ヒトで27 GW)に脈絡膜へ遊走してくること、角膜内皮の由来については鳥類胚では神経堤由来とされたのに対し系譜標識マウスでは神経堤と中胚葉の双方に由来するとされ論争が残ることを確認した閲覧 2026-08-22
  5. 5.Overview of Corneal Transplantation for the Nonophthalmologist(Transplantation Direct・2023)PMC全文(PMC9835895)を閲覧した。コラーゲン・グリコサミノグリカン・プロテオグリカンといった構成成分の規則的な配列が角膜の透明性に寄与すること、免疫抑制薬を用いなくても角膜移植の成功率が高いのは角膜の「相対的な」免疫特権と内因性の能動的免疫抑制によること、健常な角膜が無血管でマクロファージなどの抗原提示細胞を欠き、上皮細胞・角膜実質細胞・内皮細胞がMHCクラスIIを発現せずクラスIも低発現にとどまるため抗原提示が最小限であること、同時に内皮が種々の免疫抑制因子を恒常的に発現すること、外傷・炎症・感染による角膜の血管新生が抗原提示と拒絶リスクを高めることを確認した閲覧 2026-09-07