目的】 ヒト水晶体上皮細胞（HLECs）の超微細構造に及ぼす塩基性線維芽細胞増殖因子（bFGF）およびその受容体抗体の影響を検討すること。 方法：透過型電子顕微鏡を用いて，正常HLECとbFGFの作用後の超微細構造変化を観察し，受容体抗体でbFGFの作用を阻害したHLECを観察した． 結果：正常HLECは.ミトコンドリア.粗面小胞体.遊離リボソーム.少数のマイクロフィラメントが多く.無傷の核膜と均質なクロマチンが見られた。 bFGF作用では.局所突起が多く.ミトコンドリアと遊離リボソームが多く.マトリックスが緻密で核付近にはマイクロフィラメントが多く.無傷の核膜.均一なクロマチンと拡大した核小体が認められた。 bFGFレセプター・抗体 遮断後.細胞突起の消失.細胞膜の明らかな破壊.多数のミトコンドリアの空洞化.クリステーの消失.マトリックスの減少および雲状の変性.小胞体の明らかな減少から消失.核膜の明らかな破壊.一部の細胞は構造が不明瞭で死亡傾向であることがわかった。 結論：bFGFのHLECに対する増殖促進作用は.FGF受容体に対する抗体によって阻害することができる。 後嚢の混濁の発生は.術後の水晶体上皮細胞の増殖.移動.線維化と関連しており.水晶体の後嚢の変化は.成長因子.特に塩基性線維芽細胞増殖因子（bFGF）の受容体の役割と密接に関係している。 FGF受容体をブロックすると.HLECに対するbFGFの増殖作用が阻害されることから[1].その作用による細胞超微細構造の変化を検討した。 1, 材料と方法 1.1, 胎児水晶体上皮細胞培養 同じ胎児から採取した新鮮な眼球2個を生理食塩水でよく洗浄した後.ゲンタマイシン で洗浄し.清潔なガラス器具に入れ.眼周囲組織を取り除き.結膜を切り落としました。 処理した眼球は希釈したゲンタマイシン溶液でよく洗い.別の清潔なガラス製インキュベーターに入れ.超クリーンベンチ上で角膜辺縁から約4cmのところで強膜を円形に切り.上部を除去（角膜は角膜上皮細胞の培養に使用）.レンズを除去しました。 前嚢を水晶体の赤道部に沿って切り離し.直径27mmのプラスチックディッシュに細胞側が底面になるように入れ.150g/L DMEM培養液（pH7.2）を数滴加え.虹彩ハサミでできるだけ多くの断片に切断して広げ.分散させてCO2チャンバー（MCO17AI.SANTO.日本）に約4時間入れ.その後培養液を静かに約2.5mL補給した。 培養を継続した（培養条件は37℃.50mL/L CO2.飽和温度）。 細胞の成長は毎日顕微鏡で観察し.7-10日で培養液を交換した。 輸液培養：細胞増殖が融合したとき.培養液を吸引し.ハンクス液で2回リンスし.2.5g/Lトリプシン溶液1.5mLを加え.4~8分吸引消化し.150g/L FCF DMEMを含む培養液を繰り返し吹き.細胞を浮遊させ.均一に発行してからいくつかの培養皿に分け.培養を継続させます。 1.2.細胞試料の調製 2世代の細胞を用いて実験を行った。 小さく切ったカバースリップを滅菌し.直径27mmのガラス製培養容器に入れ.胎児水晶体上皮細胞.bFGF（100μg/L）添加細胞.bFGF（100μg/L）とbFGF受容体抗体（5mg/L）添加細胞懸濁液を培養容器内のカバースリップ片に滴下して3種類のサンプルとし.CO2インキュベーター内で4d間置いた。 1.3.透過型電子顕微鏡試料の作製 カバースリップが細胞でいっぱいになった時点で培養液を捨て.ハンクス液で2回洗浄した。 ゴムベラで細胞を掻き取り.遠心分離後上清を除去し.30g/L ハプトガルデハイドで固定.10g/L オスミウム酸で固定.エタノールで段階的に脱水.Epon812で浸透包埋.60℃インキュベーターで72h重合.LKBB400超薄切断機で切断.酢酸ウルランとクエン酸鉛でダブル染色.philips EM 400T透過電子顕微鏡で観察・撮影をした。 2, 結果 2.1, 胎児水晶体上皮細胞 胎児水晶体上皮細胞（第2世代）は.細胞内のミトコンドリア.粗面小胞体.遊離リボソームおよび少数のマイクロフィラメント構造が正常であり.核膜は無傷.クロマチンは均一.オルガネラの数は限られていたため.HLECはまだ機能しているが増殖能が乏しいことが示唆された。 2.2. bFGF（100μg/L）を添加した胎児水晶体上皮細胞 bFGFを添加して培養した胎児水晶体上皮細胞の超微細構造は以下の通りであった。細胞膜は無傷で.短い棒状または指状の突起が局所的に多く見られ.細胞内小器官は豊富で.特によく機能するミトコンドリアは著しく増加し.マトリックスも緻密であることが確認された。 核膜は無傷で.クロマチンは厚く均一で.核小体は大きくなっています。 オルガネラの増加は.bFGFの添加が細胞に対して増殖促進効果を持ち.その結果.代謝機能が強くなり.分裂能力が高まったことを示すと同時に.細胞の分化後の典型的な特徴であるマイクロフィラメント構造が長軸方向に配列する等.bFGFが細胞に対して一定の分化作用を持つことを示すものであることが分かりました。 2.3.胎児水晶体上皮細胞にbFGF（100μg/L）とFGF受容体抗体（5mg/L）を添加すると.細胞の超微細構造は.細胞突起の消失.膜の明らかな破壊.大量のミトコンドリア空胞.クリステの消失.マトリックスの縮小.雲状の変性.小胞体の明らかな縮小あるいは消失.わずかなミクロフィラメントと壊れた 細胞小器官は明らかに減少・破壊され.一部は消滅していた。核膜は明らかに破壊され.一部の細胞は構造的に不明瞭で.死滅する傾向さえ見られた。これは.抗体中和実験においてbFGF受容体が抗体によって拮抗し.bFGFの効果が消失し.細胞の新陳代謝が基本的に消失し.死滅する傾向にあったことを示唆している。 水晶体上皮は.水晶体の中で唯一.より多くの小器官を含む細胞であり.その環境も他の上皮細胞とは異なり.水晶体の代謝維持に重要な役割を担っているのです。 前嚢の中心部の上皮細胞は比較的静止しているが.赤道部の上皮細胞は増殖しながら水晶体の前極と後極に向かって伸び.徐々に水晶体繊維芽細胞に分化して水晶体の多層構造を形成し.この過程で細胞体の伸長やオルガネラの縮小などの変化が見られる。 文献によると.水晶体の電子顕微鏡観察では.前嚢と赤道球は水晶体細胞と強固に結合しているが.後嚢は薄く.細胞構造もないことが報告されている。 水晶体上皮に多数の微絨毛が存在することにより.細胞の表面積が拡大し.この部分と房水の間の物質交換の場となり.水晶体繊維と房水の間の物質交換のプロセスが促進されるのです。 ミトコンドリアは.機能の良い細胞では棒状や卵形をしているが.機能が低下したり代謝が悪くなると数が増え.粒状になったり凝集して大きくなる。微小管やミクロフィラメントは細胞質骨格を形成し.細胞の形態を支えるとともに細胞の運動性に関係し.食細胞や免疫反応などの細胞膜の動きにも影響を与える。 一般に.線維化した伸長細胞はbFGFに対する反応性が異なり.細胞の伸長は初期の線維化分化活性と一致することも示されている。 白内障が後嚢の下に発生すると.周辺の水晶体上皮は後方に移動し.パッチ状に膨張した細胞といくつかの細長い細胞の多層を形成し.細胞の下と間に豊富なカプセル状の間質が蓄積し.粗面小胞体.ゴルジ体.ミクロフィラメント.明らかなカプセル襞とアポトーシス細胞における重要な変化とともに.このことは白内障手術後の後嚢の混濁における同様の変化と何らかの関連性を持っていると言えるでしょう . 一方.前嚢の混濁に関する最近の研究でも.同様の結果が得られています。 この実験では.bFGFの添加により細胞内の小器官が増加し.細胞増殖促進作用があることが示され.代謝機能が強くなり.有糸分裂能が増加したことが確認されました。 同じ条件で.bFGFをFGF受容体に対する抗体とともに添加したところ.小器官が著しく減少・破壊され.一部は消失し.核膜は明らかに破壊され.一部の細胞は構造的に不明瞭で.さらに死亡する傾向が見られたことから.抗体中和実験でbFGF受容体が抗体によって拮抗し.bFGFの効果が消失し.細胞の代謝が基本的に消失して死亡傾向になったと推測されます。 線維芽細胞増殖因子受容体は.細胞外リガンド領域.ヘリカル膜貫通領域.細胞内領域から構成されています。4つのFGF受容体遺伝子により48種類の受容体アイソフォームが生成されます。fGFR1の発現は水晶体上皮細胞では年齢とともに減少しますが.FGFの作用により増強し.細胞の発生や線維化において重要な役割を担っていると言われています。 FGF受容体を何らかの方法でブロックすると.水晶体細胞の増殖が阻害されます。 bFGFは水晶体上皮細胞のカプセル膜の支持維持に重要な役割を果たしていることが電子顕微鏡により実験的に明らかになった。bFGFの水晶体細胞に対する増殖促進作用は.MAPK/ERKシグナル系を介してFGF受容体に結合することにより行われる。bFGFとその受容体は水晶体上皮細胞の増殖と分化に重要な役割を演じているのだ。 この結果は.bFGFのHLECに対する増殖促進作用と.この作用がその受容体に対する抗体によって阻害されることを確認し.bFGFが細胞表面上の受容体と結合することによって生物効果を発揮することを間接的に示唆するものである。 これは.bFGFの役割と「受容体結合説」を分子レベルで解明するためのin vivo実験の基礎となるものです。