瞳孔膜は胎生2ヵ月から約6ヵ月間にわたって,水晶体の表面に一過性にみられる血管膜である.口莫」という名がついているが,組織学的にはほぼ血管のみで構成されており,大虹彩動脈輪の分枝血管が水晶体表面に接着し血管網を形成している。
瞳孔膜の機能については,瞳孔膜が水晶体の表面に接着していること,瞳孔膜の消退時期が毛様体による房水産生か始まる時期と一致することから,器官形成期における水晶体上皮細胞の栄養であると考えられている.
良好な視機能を獲得するためには,発達期に光路を遮るものがあってはならない.この原則を考えると,水晶体表面に不透明な瞳孔膜を形成することは,自らリスクを生むようなものである.このリスクを回避するためには,大虹彩動脈輪を温存しつつ,その内側の瞳孔膜だけを選択的に消す必要がある.しかも,眼球に光が入る(開瞼)までに消さなければならないという期限っきであり,これらの注文に応ずることは容易ではなさそうである.しかし現実には,視機能の発達を障害するような重度の瞳孔膜遺残(図2)はきわめてまれであり,通常,龍孔膜は閧瞼までにほぼ完全に消退する.出血や炎症もみられない.一体どのようなメカニズムで瞳孔膜の消退は時間的・空間的に制御されているのであろうか?
瞳孔膜消退の本態は血管内皮細胞のアポトーシスである2).それでは瞳孔膜血管内皮細胞のアポトーシスを誘導する因子は何であろうか? これまでに瞳孔膜の消退と同期してアポトーシスを誘導する因子が増加し(マクロファージ,活性酸素種,骨形成蛋白など),血管新生を促進する因子が減少すること(血管内皮細胞増殖因子,塩基性線維芽細胞増殖因子など)が報告されている。.しかし,これらの細胞・液性因子のみでは,開険までに瞳孔膜だけが綺麗に抜け落ちることの説明はむずかしい.何らかのメカニズムで消えるべき血管を決定し,消えるべき時を情報として伝えているはずである.
以下,ラットを用いた研究をもとに述べる.
ラットは生後14日目に開瞼し,それまでに瞳孔膜は完全に消えてなくなる.そこで,この14日間における瞳孔膜の消退過程を観察したところ,瞳孔膜は生後8日目から消退を始め,その後開瞼までの1週間で完全に消退した.この期間には他にもう一つ観察されることがあった.瞳孔膜の消退か始まる2日前(生後6日出から,虹彩が動き始める(縮瞳,散瞳反応)のである.虹彩の動きは日々大きくなり,光刺激や睡眠一覚醒に対して鋭敏に反応するようになった.そして驚いたことに 図3に示すように縮瞳時には瞳孔膜の血管が強く屈曲するために血流が停止し,散瞳時には血管が伸展するために血流が再開した.大虹彩動脈輪では同様の血流動態の変化はみられなかった.このような血流の停止(虚血)や間欠的な停止(虚血再濯流)は活性酸素種や種々のアポトーシスリガンドの産生,
shear stressの減少などを介して血管内皮細胞のアポトーシスを誘導することが明らかにされている5).もし,虹彩の動きに伴う瞳孔膜の血流の停止,再開が瞳孔膜の消退を誘導するトリガーであるならば,虹彩の動きを人為的に止めれば瞳孔膜の消退を抑制することができるはずである.そこで,散瞳薬を用いて虹彩の運動を生後12日間持続的に抑制した.すると,瞳孔膜血管内皮細胞のアポトーシスが有意に抑制され,瞳孔膜をほぼ完全な形で残存させることができた(図4).また,瞳孔膜消退を誘導する重要な因子の一つと考えられているマクロファージの遊走も有意に抑制された.以上の結果から,虹彩の動きが瞳孔膜の血流動態を変化させ,それがマクロファージなどのアポトーシス誘導因子を活性化することによって瞳孔膜消退を誘導することが明らかになった6).虹彩は眼内への入射光量を調節する以前に瞳孔膜を消退させるという仕事を担っていたのである.
以上,瞳孔膜の消退のメカニズムについて概説した.
開険はいわば眼球が光受容器として機能し始める瞬間である.その来るべき瞬間に備えるかのように「虹彩が瞳孔膜を消す」ことは興味深い現象である。