角膜是眼睛的最外层，覆盖着虹膜、瞳孔和前房，与白色巩膜相连。作为眼球的一部分，它必须坚固以保护眼睛内部的内容，同时又要透明以允许光线进入眼睛。这些特性是由它的主要成分胶原蛋白提供的，胶原蛋白以高度组织化的纤维的形式存在，平行于组织表面。然而，当血液被泵入全身时，角膜不断地前后跳动。很明显，如果你按压角膜的前部(例如，通过揉眼睛)，角膜会立即恢复原来的形状，压力被释放。

图1所示。角膜外区弹性纤维的三维重建。金色-弹性纤维，蓝色- Descemet膜(角膜后部的基底膜)，粉红色-角质细胞(细胞)。蓝色箭头显示角化细胞下方弹性纤维的集中。图C中的红色箭头显示纤维分裂成不同的分支。黄色箭头表示纤维的优先方向。

在身体的许多其他不断跳动的组织(如心脏瓣膜)或有弹性的组织(如皮肤)中，恢复力是由不同的纤维提供的，这种纤维被称为弹性纤维，当组织变形时，它能恢复原来的形状。长期以来，人们一直怀疑人类角膜含有弹性纤维，但它们在组织中的组织结构仍然是一个谜。因此，我们的目的是深入了解弹性纤维在人类角膜基质不同部位的存在和三维排列。

使用一种称为连续块面扫描电子显微镜的技术创建了角膜基质的3D重建。眼角膜被切成小块，由于组织是透明的，必须用各种化学物质染色才能在显微镜下看到。一旦染色并进入显微镜，角膜样品的表面在非常薄的切片(小于1000^th(一张书写纸的厚度)被剪掉了。对新暴露的表面进行成像，并重复此过程，直到获得大量图像。然后，这些图像可以使用成像软件组合，以创建角膜的3D重建。

图2所示。角膜基质中弹性纤维的全层定量。图表显示，弹性纤维高度集中在角膜后部，在Descemet膜上方前100微米的基质内(A)，在Descemet膜上方0-8微米的区域(b)，弹性纤维的浓度明显更高。

我们的3D重建显示，长弹性纤维高度集中在角膜后部的薄层组织中(图1)。这些纤维存在于角膜的中部和外部区域，并且似乎沿平行于角膜表面的不同方向移动。此外，弹性组织在角膜边缘呈宽片状存在。通过对组织的全厚度进行成像，从前表面开始，到后表面结束，我们能够测量角膜基质整个深度的弹性纤维的数量(图2)。该数据证实纤维在后部明显更集中(如图1所示)，然后随着你向角膜前表面移动，纤维的数量迅速减少。

尽管这种弹性网络的功能作用目前尚不清楚，但我们认为它在角膜的生物力学特性中起着重要作用，有助于在变形后恢复其形状。我们还在胚胎角膜中发现了弹性纤维，这表明它们在早期发育中发挥了作用。此外，弹性纤维系统在角膜移植手术中具有重要的临床意义。外科医生可以切除全厚度的角膜扣，这样弹性网络就会丢失，也可以切除部分厚度的角膜扣，这样角膜扣后面的薄层角膜和弹性网络就会完好无损。这是应该考虑的问题，因为移除弹性网络可能会导致额外的问题。

托马斯白
北京大学视光与视觉科学学院结构生物物理课题组官方manbetx手机版，
卡迪夫大学，英国卡迪夫

出版

人角膜基质中弹性纤维的三维排列。
Lewis PN, White TL, Young RD, Bell JS, Winlove CP, Meek KM
Exp Eye Res. 2015年12月17日

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