角膜ストロマの組成、構造、機能

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Exp. Eye Res..2020 Jul;:108137. S0014-4835(20)30395-X. doi: 10.1016/j.exer.2020.108137.Epub 2020-07-11.

角膜ストロマの組成、構造、機能

Composition, structure and function of the corneal stroma.

Edgar M Espana
David E Birk

PMID: 32663498 DOI: 10.1016/j.exer.2020.108137.

抄録

正常な構造と機能のために、角膜間質ほど細胞外マトリックス（ECM）の組成と組織に依存している組織は他にありません。発育期に発生し、成人では間質機能を維持するために必要とされるコラーゲン線維、ラメラ、角化細胞の正確な配置と配向は、角膜のユニークな特性である透明性、形状、機械的強度、血管性を達成するために貢献する複数のECM構成要素の制御された相互作用に依存しています。このレビューでは、角膜間質の特性を調節する様々なECM構成要素、その構造、制御、機能の貢献についてまとめています。フィブリル形成コラゲン（I, III, V）、中断された三重らせんを持つフィブリル関連コラゲン（XII, XIV）、ネットワーク形成コラゲン（IV, VI, VIII）、およびストロマに発現する小型ロイシンリッチプロテオグリカン（SLRP）：デコリン、ビグリカン、ルミカン、ケラトカン、およびフィブロモデュリンは、本稿でレビューされたECM構成要素の一部である。これらのECM成分の発現には空間的・時間的な違いがあり、また、間質機能に寄与するECM成分間の相互作用も見られる。また、角膜の間質機能に寄与する間質間の相互作用についても検討されています。角膜の間質の構成や構造の複雑さ、機能との関係を定義することは大変な作業です。我々の知識は拡大しており、本レビューは、現在の知識の包括的な概観、ギャップの定義、および今後の研究の方向性を示唆するものであることを期待している。

No other tissue in the body depends more on the composition and organization of the extracellular matrix (ECM) for normal structure and function than the corneal stroma. The precise arrangement and orientation of collagen fibrils, lamellae and keratocytes that occurs during development and is needed in adults to maintain stromal function is dependent on the regulated interaction of multiple ECM components that contribute to attain the unique properties of the cornea: transparency, shape, mechanical strength, and avascularity. This review summarizes the contribution of different ECM components, their structure, regulation and function in modulating the properties of the corneal stroma. Fibril forming collagens (I, III, V), fibril associated collagens with interrupted triple helices (XII and XIV), network forming collagens (IV, VI and VIII) as well as small leucine-rich proteoglycans (SLRP) expressed in the stroma: decorin, biglycan, lumican, keratocan, and fibromodulin are some of the ECM components reviewed in this manuscript. There are spatial and temporal differences in the expression of these ECM components, as well as interactions among them that contribute to stromal function. Unique regions within the stroma like Bowman's layer and Descemet's layer are discussed. To define the complexity of corneal stroma composition and structure as well as the relationship to function is a daunting task. Our knowledge is expanding, and we expect that this review provides a comprehensive overview of current knowledge, definition of gaps and suggests future research directions.