聶智風(fēng)

（上高縣人民醫(yī)院五官科，江西 上高 336400）

玻璃體是一種少細(xì)胞而富含水分的細(xì)胞外基質(zhì)（含水為 98%）[1]，呈透明的凝膠狀態(tài)，主要由纖細(xì)的膠原結(jié)構(gòu)和親水的透明質(zhì)酸和很少的玻璃體細(xì)胞組成玻璃體凝膠。除了在眼球發(fā)育中發(fā)揮重要的作用外，還能對(duì)視網(wǎng)膜和晶狀體起到減震、支持作用，并能阻止大分子物質(zhì)和細(xì)胞進(jìn)入玻璃體，而維持其透明。玻璃體有其特殊的超微結(jié)構(gòu)，該超微結(jié)構(gòu)變化與年齡的增長明顯相關(guān)，最終導(dǎo)致玻璃體液化[2]。本文就玻璃體液化與玻璃體超微空間結(jié)構(gòu)改變的研究進(jìn)展作一綜述。

1 玻璃體超微空間結(jié)構(gòu)

冷凍蝕刻聯(lián)合透射電子顯微鏡顯示，構(gòu)成玻璃體凝膠的膠原纖維呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。膠原纖維的密度因部位而異，中央?yún)^(qū)膠原纖維的密度最低，皮質(zhì)次之，基底部最密集。中央?yún)^(qū)膠原纖維網(wǎng)稀疏，膠原纖維彼此相互連接，較粗的纖維之間可觀察到比其直徑更加細(xì)小的纖維，后者通常位于膠原纖維或纖維束的交匯處。膠原纖維在皮質(zhì)部形成海綿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在基底部規(guī)則、有序、密集排列，其粗寬的纖維束交織在一起，各束之間有細(xì)小的纖維連接。在玻璃體的基底部和皮質(zhì)部，玻璃體細(xì)胞與膠原纖維結(jié)合并分布于纖維網(wǎng)中[3]。

2 玻璃體液化病理生理學(xué)的改變

2.1 病因和機(jī)制

玻璃體液化的原因和機(jī)制還不是很清楚。光誘導(dǎo)超微空間結(jié)構(gòu)改變可能是玻璃體液化的重要原因。P.Rishi等[4]將核黃素作為光敏劑注射至兔眼玻璃體內(nèi)，并用白光照射。同時(shí)，觀察玻璃體液化情況。結(jié)果顯示，玻璃體液化率隨照射時(shí)間的延長而增加，并用SDS-PAGE電泳和高效液相色譜法分析照射后的玻璃體膠原和透明質(zhì)酸分子量的改變，發(fā)現(xiàn)有高分子量復(fù)合物的增加和透明質(zhì)酸分子量的減少。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，推測可能是誘導(dǎo)產(chǎn)生的超氧陰離子、單態(tài)氧等活性氧物質(zhì)使玻璃體膠原相互交聯(lián)和透明質(zhì)酸降解所致。另外，在對(duì)玻璃體液化的相關(guān)研究[5-6]中發(fā)現(xiàn)，各種酶可導(dǎo)致Ⅱ型膠原降解或構(gòu)象發(fā)生明顯的改變。除正常的α-肽鏈表達(dá)外，還出現(xiàn)了另外兩種分子量成倍增加的膠原Ⅱ型肽鏈，可能是相互交聯(lián)后形成的多聚體復(fù)合物，如“膠原-膠原、膠原-膠原-膠原”或“膠原-纖維連接蛋白-膠原”的大分子結(jié)構(gòu)。正常人玻璃體中含有少量的核黃素，但在一生中受到可見光的照射，產(chǎn)生氧自由基，使玻璃體膠原結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，最終導(dǎo)致玻璃體液化。

2.2 形態(tài)學(xué)的改變

2.2.1 空間結(jié)構(gòu)的改變

玻璃體液化的同時(shí)還伴有玻璃體的濃縮[7]。在玻璃體液化過程中，玻璃體的膠原-透明質(zhì)酸三維網(wǎng)狀支架結(jié)構(gòu)收縮塌陷，網(wǎng)眼變小，使部分玻璃體的膠原纖維變致密，導(dǎo)致濃縮，而另一部分空間區(qū)域的玻璃體膠原纖維變稀疏或消失，透明質(zhì)酸分子從尚保留在凝膠成分中的膠原細(xì)纖維上分離開，其結(jié)合的水分子逸出，形成液化腔，膠原細(xì)纖維則聚集成平行的束狀纖維。應(yīng)用冷凍蝕刻聯(lián)合透射電子顯微鏡觀察液化玻璃體，發(fā)現(xiàn)仍然可以看到膠原纖維，但各部分的纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)均有破壞：基底部膠原纖維不再呈現(xiàn)規(guī)律、有序的束狀排列，而是雜亂無章的單根纖維，細(xì)小的連接纖維消失；中央?yún)^(qū)膠原纖維之間的連接斷開，纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，膠原堆積，細(xì)小的纖維不復(fù)存在，膠原纖維的超微結(jié)構(gòu)處于一種松散的狀態(tài)；皮質(zhì)部膠原纖維網(wǎng)不再呈海綿狀，纖維明顯稀疏、減少[8-9]。

2.2.2 微觀結(jié)構(gòu)的改變

中央部玻璃體液化部位的透射電鏡觀察顯示，不論是液化腔與非液化腔的過渡區(qū)，還是非液化的基底部，均可見膠原纖維斷裂、碎片增加，尤其是液化腔的邊緣部碎片增多更明顯。同時(shí)，膠原纖維和蛋白多糖的密度下降[10]。這一形態(tài)學(xué)觀察，說明玻璃體液化是由于膠原纖維斷裂和蛋白聚糖減少引起的。

2.2.3 生化的改變

某些酶在超微空間結(jié)構(gòu)的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要的作用[11]。正常人眼玻璃體中含有基質(zhì)金屬蛋白酶-2（MMP-2）和 MMP-9 酶原[12]。 有研究[13]表明，激活態(tài)的 MMP-2對(duì)Ⅱ型膠原無明顯作用，但可降解 V/XI型膠原、IX型膠原片段 COL2、COL2+COL3。在體外實(shí)驗(yàn)中也觀察到MMP-2降解玻璃體凝膠的現(xiàn)象。同時(shí)，該研究認(rèn)為，MMP-2的激活導(dǎo)致超微空間結(jié)構(gòu)的改變是各種玻璃體視網(wǎng)膜病理變化和玻璃體液化可能的機(jī)制。隨著年齡的增加，玻璃體內(nèi) MMP-2酶原、MMP-9酶原量無變化，但纖溶酶量增加。這種酶可降解纖維連接蛋白、Ⅵ型膠原、蛋白多糖的核心蛋白，并激活 MMPs[14]，兩者共同分解膠原，導(dǎo)致玻璃體液化。同時(shí)，還可分解玻璃體與內(nèi)界膜的粘連[15]，導(dǎo)致玻璃體后脫離。Jin H.X.等[16]發(fā)現(xiàn)，老化玻璃體的膠原纖維束表面Ⅸ型膠原丟失，可導(dǎo)致內(nèi)層的Ⅱ型膠原大量暴露。他認(rèn)為，Ⅸ型膠原憑借連接的硫酸軟骨素邊鏈遮蔽Ⅱ型膠原免于暴露，維持玻璃體正常結(jié)構(gòu)，而老化玻璃體的活性MMP-2增加，分解了Ⅸ型膠原，使Ⅱ型膠原暴露而互相黏著、凝聚致玻璃體液化及后脫離[17]。

2.3 流變學(xué)的改變

玻璃體凝膠的大分子結(jié)構(gòu)影響其黏彈性[18]。有研究[19]發(fā)現(xiàn)，玻璃體表現(xiàn)出非牛頓流體的特性，即流動(dòng)線不是直線，黏度隨剪切率而變化，上升曲線與下降曲線不重合，而表現(xiàn)出有彈性滯后現(xiàn)象，存在殘余應(yīng)力。玻璃體在高剪切力時(shí)，上升與下降曲線非常接近，但也表現(xiàn)出非牛頓流體的特點(diǎn)。當(dāng)剪切力去除后，不能按原軌跡返回原點(diǎn)，說明存在殘余應(yīng)力。玻璃體的這種黏彈性，使玻璃體在外力消除后能立刻恢復(fù)原狀，從而減輕了外力對(duì)眼部重要結(jié)構(gòu)的直接作用。J.Benitez Herreros等[20]運(yùn)用流變儀對(duì)牛眼玻璃體進(jìn)行振蕩測試與穩(wěn)定剪切率測試。研究表明，透明質(zhì)酸在維持玻璃體三維結(jié)構(gòu)中起著重要的作用，而玻璃體液化可能與透明質(zhì)酸的分解有關(guān)。

3 展望

玻璃體液化是導(dǎo)致許多原發(fā)性玻璃體視網(wǎng)膜界面疾病及視網(wǎng)膜疾病的原因。希望對(duì)玻璃體液化的機(jī)制及玻璃體有其特殊的超微結(jié)構(gòu)改變作進(jìn)一步的研究，能提供減緩玻璃體液化的方法，從而減少相關(guān)疾病的發(fā)生。

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