「視覚系の発生」の版間の差分

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| style="background-color:#d3d3d3" | 胚　葉  

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<ref name="ref1" />  

　光を感じる網膜は脳の一部として発生し、前脳から外側へ突出した膨らみである[[眼胞]]に由来する（図1）。眼胞形成の兆候はヒトで胎生第3週の中頃にすでに認められ、[[神経板]]の予定[[前脳]]形成領域に[[眼溝]]と呼ばれる浅いくぼみができ、これが眼胞形成のもととなる。眼胞は、胎生第4週のはじめに、近傍の表皮外胚葉に作用して肥厚させ、[[wikipedia:ja:水晶体板|水晶体板]]（lens placode）を誘導する。やがて、眼胞は腹側に切れ長に陥入をおこして眼杯となり、前脳との連絡部が細くなって中腔の[[眼茎]]（がんけいoptic stalk）（[[眼柄]]「がんぺい」ともいう<ref name="ref2">'''パッテン'''<br>発生学　第5版、白井敏雄監訳、<br>pp355-368、西村書店、新潟、1990年</ref>）が形成される（図2）。同時に水晶体板も陥入して、胎生第5週までに表皮外胚葉から分離して[[wikipedia:ja:水晶体胞|水晶体胞]]となる。眼杯の内層、外層の間には最初、[[網膜内腔]]（intraretinal space; [[視室]]cavitas opticaともいう）と呼ばれる間隙が存在するが、まもなく消失する。眼杯外層は一層の[[網膜色素上皮]]に分化し、眼杯内層は偽重層上皮である神経網膜に分化する。眼杯外層の色素は、胎生第5週末頃から蓄積され始める。眼杯および眼茎の腹側部には[[眼杯裂]] (optic fissure; 脈絡膜裂 choroid fissureともいう)と呼ばれる線状の溝が形成され、ここに硝子体血管が発生する（図2、図3）。ヒト胎生第6-7週中に眼杯裂の縁が癒合すると（図2）、硝子体血管は眼茎内に包み込まれる。硝子体血管の遠位部は最終的に退行して硝子体管を残すだけになるが、近位部は[[wikipedia:ja:網膜中心動脈|網膜中心動脈]]および[[wikipedia:ja:網膜中心静脈|網膜中心静脈]]となる。  

<ref name="ref1" />  

　眼杯内層すなわち神経網膜の後部5分の4を[[網膜視部]]と呼び、視室に接した領域から[[光受容細胞]]である[[桿体]]と[[錐体]]とが分化する。従って、光は光受容ニューロンに届く前に網膜のほとんどの層を通過するが、網膜は薄くて透明であるため、光に対して妨げとならない。より内側の神経網膜には、[[外顆粒層]]、[[内顆粒層]]、[[神経節細胞層]]が区別されるようになり（図4）、それぞれ桿体・錐体の核、[[介在ニューロン]]（[[双極細胞]]など）の核、神経節細胞の核が存在する層を形成する。神経網膜の最も内側には神経節細胞の軸索が走行し、眼茎の内腔を通って視中枢へ投射する。網膜細胞の分化と増殖には部位による差があり、中心部網膜の細胞から分化成熟し、周辺部網膜には細胞増殖域がある。また、網膜細胞の中で神経節細胞が最初に分化する。ヒトの網膜には中心部に黄斑部と呼ばれる陥凹した部位があり、錐体視細胞が最も多く存在する。黄斑部は胎生第8月以降に発達し始め、生後6ヶ月頃に完成する<ref name="ref3">Ross組織学　原書第5版<br>内山安男・相磯貞和監訳<br>南江堂、東京、2010年</ref>。  

　神経網膜の前部5分の1は[[網膜盲部]]と呼ばれ、[[網膜虹彩部]]と[[網膜毛様体部]]を形成する。虹彩は、平滑筋である[[wikipedia:ja:瞳孔筋|瞳孔筋]]（瞳の開閉を司る[[wikipedia:ja:括約筋|括約筋]]と[[wikipedia:ja:散大筋|散大筋]]）、結合組織、色素上皮、無色素上皮からなる（図5）。毛様体は、5ヶ月めの胎児になると、毛様体突起と呼ばれるヒダ状の部分が同定できるようになり、やがて毛様体筋（水晶体の曲率を調節する平滑筋）が発生し、[[wikipedia:ja:毛様体小帯|毛様体小帯]]（水晶体を支える弾性線維、zunular fiber、[[wikipedia:ja:チン小帯|チン小帯]]ともいう）は毛様体突起から分泌されてできる<ref name="ref3" />。虹彩上皮および毛様体上皮（突起）の色素上皮、無色素上皮はそれぞれ眼杯外層、眼杯内層に由来する。瞳孔筋は眼杯（神経外胚葉）由来であるのに対し、毛様体筋は神経堤に由来する。瞳孔括約筋は[[動眼神経]]（[[副交感神経]]）、[[瞳孔散大筋]]は[[頚部交感神経]]に支配される。毛様体筋は動眼神経（副交感神経）に支配される。  

<ref name="ref1" />  

　ヒトで胎生6週末までに、水晶体胞の後壁の細胞は伸長し、次第に水晶体胞の内腔を満たす長い線維を形成するようになる。第7週の終わりには、これらの一次水晶体線維は水晶体胞の前壁に到達する。これ以降も新しい二次水晶体線維が、水晶体縁である赤道部から中心部へ追加される。発生中の水晶体は、硝子体動脈が退縮するまでには、水晶体血管膜に包まれておりこれにより酸素や栄養を受け取っている。硝子体動脈が退縮すると、血管膜も退縮し、[[wikipedia:ja:眼房水|眼房水]]や[[wikipedia:ja:硝子体液|硝子体液]]からの拡散によって栄養されるようになる。  

<ref name="ref4">'''ムーア'''<br>人体発生学　第8版、瀬口春道・小林俊博・Eva Garcia del Saz訳<br>pp398-407、医歯薬出版、東京、2011年</ref>  

　眼房には[[wikipedia:ja:前眼房|前眼房]]と[[wikipedia:ja:後眼房|後眼房]]とがある（図6）。前眼房は、発生中の水晶体と角膜との間にあり、間葉組織内に形成される間隙状の腔から発生する。一方、後眼房は、発生中の虹彩の後方で、水晶体の前部の間葉組織に形成された腔から発生する。水晶体血管膜（瞳孔膜を含む）が消失すると、前眼房と後眼房とは互いに交通し、前眼房周辺部にある[[wikipedia:ja:強膜静脈洞|強膜静脈洞]]（[[wikipedia:ja:シュレム管|シュレム管]] canal of Schlemmともいう）とも交通するようになる（図5）。シュレム管は毛様体突起から産生される眼房水を血流へ吸収させる管であり、正常に発生することで眼内圧が保たれるようになる。  

<ref name="ref1" />  

　ヒト胎生第5週末までに、眼の原基は疎性結合組織である眼周囲間葉に取り囲まれる。眼周囲間葉は神経堤由来であり、この組織から眼杯の誘導作用により、網膜に近い側に「血管に富んだ脈絡膜」が、その外側に「結合組織性線維が密に配列した強膜」が分化する。角膜は、まず上皮が水晶体胞の作用により表皮外胚葉から誘導され、その後、神経堤に由来する実質(固有層ともいう)と内皮とが形成される。角膜実質は、強膜に連続しており、角膜内皮は眼杯縁から遊走してきた神経堤細胞が分化して形成される。  

<ref name="ref1" />  

　眼周囲間葉は、眼杯裂より眼杯内部へ入り、硝子体血管とともに透明なゼラチン質からなる[[wikipedia:ja:硝子体|硝子体]]を形成する。前述のように、硝子体血管は後に退縮し硝子体管を痕跡として残す。  

　眼茎から発生する。胎生第7週に眼杯裂が閉鎖したとき眼茎は中腔であるが（図7）、[[神経線維]]（[[軸索]]）が増えることにより内腔が次第に消失する。視神経の外面は、外方から[[硬膜]]（強膜の続き）と[[軟膜]][[クモ膜]]（脈絡膜の続き）に包まれるようになる。ヒトの視神経は、眼球へ入るまでは[[髄鞘]]に覆われているが（[[有髄神経]]という）、眼内に入ると無髄になる。ヒト視神経の[[髄鞘形成]]は、出生時には不完全であるが、生後10週ほどで完成する<ref name="ref4" />。  

　眼瞼は、ヒト胎生第6週に、神経堤由来の眼周囲間葉と角膜を覆う表皮外胚葉から発生する。第10週の初めまでにいったん眼瞼は癒合し、第26-28週まで癒合したままである。眼瞼が開き始めると、眼瞼の内面を覆う上皮として眼瞼結膜が、強膜前方部の表層上皮として眼球結膜が発達する。眼瞼内の間葉組織から、眼瞼に強度を与える瞼板が発生し、眼瞼を閉じる[[wikipedia:ja:横紋筋|横紋筋]]である[[wikipedia:ja:眼輪筋|眼輪筋]]は、第2[[wikipedia:ja:咽頭弓|咽頭弓]]内の間葉組織に由来し、[[顔面神経]]に支配される<ref name="ref4" />。他に眼瞼の筋には、眼裂を開く[[wikipedia:ja:瞼板筋|瞼板筋]]（[[wikipedia:ja:平滑筋|平滑筋]]、交感神経支配）と[[wikipedia:ja:上眼瞼挙筋|上眼瞼挙筋]]（横紋筋、動眼神経支配）とがある。眼瞼には[[wikipedia:ja:睫毛|睫毛]]や[[wikipedia:ja:腺|腺]]（[[wikipedia:ja:眼瞼腺|眼瞼腺]]、[[wikipedia:ja:副涙腺|副涙腺]]など）があり、他の皮膚の部分と同様に表皮外胚葉から発生する。  

<ref name="ref4" />  

　表皮外胚葉からまず[[wikipedia:ja:涙腺|涙腺]]が発生する。涙腺のもととなる萠芽がさらに分枝し、管状になって[[wikipedia:ja:鼻涙管|鼻涙管]]が発生する。涙腺は出生時には未発達で、生後6週〜3ヶ月くらいまでに発達する。  

　6つの外眼筋が、[[wikipedia:ja:眼窩骨|眼窩骨]]の結合組織から始まり強膜に付着し、眼球の運動を司り両眼融合視を可能にしている。[[wikipedia:ja:外直筋|外直筋]]と[[wikipedia:ja:上斜筋|上斜筋]]は、頭部の分節していない傍軸中胚葉に由来し、それぞれ[[外転神経]]と[[滑車神経]]支配である。[[wikipedia:ja:上直筋|上直筋]]、[[wikipedia:ja:下直筋|下直筋]]、[[wikipedia:ja:内直筋|内直筋]]および[[wikipedia:ja:下斜筋|下斜筋]]は、[[wikipedia:ja:脊索|脊索]]前方の頭部中胚葉に由来し、すべて動眼神経支配である<ref name="ref5"><pubmed>21482859</pubmed></ref>。  

=== 眼が左右2つできるしくみ  ===

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| style="background-color:#d3d3d3" | EFTF (別名）  

| style="background-color:#d3d3d3" | ノックアウトマウスの表現型（ホモ接合体）*

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| 胎生致死、四肢・乳腺・卵黄嚢の異常

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| 新生児致死、前脳・中脳・眼の欠損

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| 周産期致死、無眼球、頭部・顔面・前脳の異常

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| Six family of homeobox  

| 前方頭部と前脳の欠損

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| 周産期致死、肝臓・終脳・嗅脳・大脳基底核・眼形態の異常

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| 小さい脳、大脳・嗅脳の形成不全、薄い網膜、網膜血管の減少

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| 網膜と下垂体の形成不全

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=== 眼杯のパターン形成 ===

<ref name="ref6" />  

=== 水晶体の分化 ===

<ref name="ref6" />  

=== 網膜細胞分化 ===

<ref name="ref9"><pubmed>22704732</pubmed></ref>  

== 網膜幹細胞・網膜前駆細胞  ==

　すべての網膜細胞に分化でき、自己複製できる細胞を[[網膜幹細胞]] retinal stem cells (RSCs)という。これに対して、細胞分裂能があり、ある限られた種類の網膜細胞に分化できる細胞を[[網膜前駆細胞]]retinal progenitor cells (RPCs)という（図11）<ref name="ref9" />。RSCs/RPCsの分子マーカーは、特異的なものはまだ見つかっておらず、神経幹細胞や神経前駆細胞に存在する分子と同様なものや、分化した網膜細胞にも存在する分子である（表3）<ref name="ref10" />。  

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<br> 　網膜細胞形成retinogenesisは、[[魚類]]や[[両生類]]において生涯にわたっておこり、その細胞の供給は[[毛様体辺縁部]]（ciliary marginal zone: CMZ）（図5）と呼ばれる周辺部網膜からなされる。魚類では、中心部網膜の[[Mullerグリア系]]の細胞から[[桿体]][[視細胞]]が付加的に形成されることから、Muller（ミューラー）グリア細胞も動物や環境によって網膜前駆細胞に変化すると考えられている。鳥類もCMZ類似の増殖性周辺部網膜をもつが、孵化後2-3週間までに細胞分裂しなくなり、分化する網膜神経細胞の種類も限られている。マウスのCMZ様領域の細胞は、グリア細胞または後期分化型網膜細胞（双極細胞、桿体）にのみ分化し、生後1週間までにこの能力は失われ、生後2週間までに網膜細胞形成が見られなくなる。2000年に、成体[[wikipedia:ja:齧歯類|齧歯類]]の分化した[[毛様体]][[色素上皮]]が、培養下で高い増殖能力を持って網膜前駆細胞様に脱分化して、様々な網膜神経細胞に分化できることが報告された。その後研究が進み、毛様体以外にも様々な眼の細胞が、[[増殖因子]]添加や創傷時など、いろいろな条件下で脱分化して網膜神経細胞へと分化できることがわかった（表4）<ref name="ref10" />。  

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| rowspan="2" style="background-color:#d3d3d3; text-align:center" | 細胞名  

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== 参考文献  ==