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本文的主要作者是Debora L. Nickla和Josh Wallman,他们来自美国纽约城市学院(City College of New York, CUNY)的生物系。文章发表于2010年3月的《Progress in Retinal and Eye Research》期刊,题为“The Multifunctional Choroid”。文章主要探讨了脉络膜(choroid)的多重功能及其在视觉调节和眼球生长中的重要作用。
脉络膜是眼球中位于视网膜和巩膜之间的血管层,主要由血管、黑色素细胞、成纤维细胞和免疫细胞组成。其主要功能是为视网膜外层提供氧气和营养,尤其是在视网膜无血管的物种中,脉络膜还负责为视网膜内层供血。此外,脉络膜还参与光吸收、温度调节和眼内压的调节。脉络膜的内层是Bruch膜(Bruch’s membrane),外层是脉络膜上腔(suprachoroid),中间包含多个血管层。
脉络膜具有一些独特的特征,包括其内在神经元(intrinsic choroidal neurons, ICNs)、非血管平滑肌细胞(non-vascular smooth muscle cells)以及淋巴样结构(lacunae)。ICNs主要位于中央视网膜后方,可能通过控制平滑肌细胞来调节脉络膜厚度和血流。非血管平滑肌细胞则可能通过收缩和舒张来调节脉络膜的厚度,从而影响视网膜的位置。此外,脉络膜中的淋巴样结构在鸟类中已被证实为眼内淋巴引流系统,可能在调节眼内压和脉络膜厚度中发挥作用。
脉络膜厚度的变化在视觉调节中起着重要作用。研究表明,当视网膜受到近视性离焦(myopic defocus)时,脉络膜会增厚,将视网膜向前移动以补偿离焦;而当视网膜受到远视性离焦(hyperopic defocus)时,脉络膜会变薄,使视网膜向后移动。这种厚度的变化可能是通过调节脉络膜内的液体分布来实现的,尤其是通过淋巴样结构的扩张和收缩。此外,非血管平滑肌细胞的收缩和舒张也可能参与这一过程。
脉络膜不仅在视觉调节中发挥作用,还可能通过分泌生长因子来调节巩膜的生长,从而影响眼球的长度。研究表明,脉络膜厚度的变化与巩膜细胞外基质分子的合成速率相关,增厚的脉络膜通常伴随着巩膜生长的减慢,而变薄的脉络膜则伴随着巩膜生长的加速。这一机制可能在近视和远视的形成中起着关键作用。
脉络膜的血管平滑肌由交感神经和副交感神经双重支配,副交感神经主要通过翼腭神经节(pterygopalatine ganglion)和睫状神经节(ciliary ganglion)发出纤维,释放乙酰胆碱和血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide, VIP),导致血管扩张。交感神经则通过颈上神经节(superior cervical ganglion)发出纤维,释放去甲肾上腺素,导致血管收缩。此外,脉络膜中的感觉神经纤维可能通过轴突反射(axon reflex)调节血流。
脉络膜的功能障碍与多种眼病相关,尤其是年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration, AMD)。在AMD中,脉络膜毛细血管的退化可能导致视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium, RPE)的萎缩,进而引发视网膜变性。此外,脉络膜新生血管(choroidal neovascularization)是湿性AMD的主要特征,可能导致视网膜出血和脱离。
脉络膜不仅是一个血管结构,还可能通过分泌生长因子和信号分子来调节眼球的生长。研究表明,脉络膜细胞分泌的转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)可能在巩膜细胞外基质的重塑中发挥作用。此外,脉络膜还分泌组织型纤溶酶原激活物(tissue plasminogen activator, t-PA),可能通过调节液体流动来影响眼内压和脉络膜厚度。
脉络膜的高血流量使其在视网膜的温度调节中发挥重要作用。在极端温度或强光照射下,脉络膜通过调节血流来保护视网膜免受热损伤。研究表明,脉络膜血流量的增加可以降低视网膜温度,而血流量的减少则可能导致视网膜温度升高。
脉络膜厚度的变化与近视的形成密切相关。研究发现,脉络膜增厚通常伴随着眼球生长的减慢,而变薄则伴随着生长的加速。这一机制可能在近视的预防和治疗中具有重要意义。例如,通过调节脉络膜厚度来控制眼球生长,可能为近视的干预提供新的策略。
本文综述了脉络膜的多重功能及其在视觉调节、眼球生长和眼病中的重要作用,为理解脉络膜的生理和病理机制提供了全面的视角。文章不仅总结了已有的研究成果,还提出了新的研究方向,尤其是脉络膜在近视形成中的作用。这些发现为未来的基础研究和临床治疗提供了重要的理论依据。
本文的亮点在于其全面性和深度,详细探讨了脉络膜的结构、功能及其在视觉调节和眼球生长中的多重作用。文章不仅总结了已有的研究成果,还提出了新的研究方向,尤其是脉络膜在近视形成中的作用。此外,文章还介绍了脉络膜的神经支配和分泌功能,为理解脉络膜的复杂生理机制提供了新的视角。
这篇综述为脉络膜的研究提供了全面的框架,并为未来的基础研究和临床治疗提供了重要的理论依据。