角膜基质层

时间：2022-06-23 百科知识版权反馈

【摘要】：正常情况下,基质细胞均匀分布于纤维板层之间,为数较少,约占角膜干重的5%。而周边角膜除正常的基质细胞外,还可见针棒状高反光沉积物。分析表明60～79岁组的浅基质层细胞密度明显低于其他3组。传统观点认为基质细胞是角膜上皮、基质损伤修复中的重要环节:在单纯上皮损伤后,紧邻损伤区的浅基质层细胞迅速凋亡;基质损伤则直接造成损伤区基质细胞死亡。

第三节　角膜基质层

角膜基质层由200～250层胶原纤维板构成,呈交错排列,每层纤维板又由许多平行排列、直径相同的胶原纤维组成。该层中主要的细胞成分为基质细胞,功能为合成和分泌胶原纤维。正常情况下,基质细胞均匀分布于纤维板层之间,为数较少,约占角膜干重的5%。在静止状态下,基质细胞处于脱水状态,细胞质较少;但在发育和修复时,胞内合成和分泌活动增加,并可向成纤维细胞形态转化。

由于基质纤维板层排列规则及角膜基质具有良好的透光性,所以共聚焦显微镜观察不到中央角膜基质层内的纤维结构,在图像上表现为均一暗反光背景下可见发亮的细胞核(图3-11)。

中央角膜组织环境的规则性较强,这是其具有良好光学性质的组织基础。而周边角膜除正常的基质细胞外,还可见针棒状高反光沉积物。该沉积物在一定程度上破坏了光学介质的均一性,其生化成分有待进一步研究明确。检查点越接近角膜缘,图像中基质纤维的反光越明显,透光性也越差,呈现向巩膜纤维过渡的趋势。在神经纤维方面,中央角膜的神经纤维分布更为规则:中央角膜上皮下神经相互平行、走行规则;而中央角膜基质神经较纤细、走行较规则。周边角膜内的神经纤维分布则明显不规则:周边角膜上皮下神经走行不平行,屈曲、分叉较多;周边角膜基质内神经较粗,且分叉较多(图3-12)。既往研究发现,中央角膜神经数量为周边角膜的5～6倍,因此中央角膜具有高度的敏感性。另一方面,中央角膜神经走行规则,这是其虽然数量众多但不影响中央角膜透光性的重要原因。

A.浅基质层图像暗反光背景下可见静止态基质细胞,仅见长圆形细胞核,细胞密度较高

B.深基质层图像由于其后内皮层高反光透入,图像背景亮度较高,可见静止态基质细胞,仅见长圆形细胞核,细胞密度较低

图3-11　角膜浅-深基质层图像

(X 1 000,NIDEK CS系列)

A.暗反光背景下可见静止态基质细胞,仅见长圆形细胞核,可见基质神经笔直走行,较上皮下神经粗大

B.基质层内的部分神经扭曲明显,较上皮下神经粗大

C.在基质层内可见粗大基质神经分叉为3支

图3-12　角膜基质中的神经形态

(X 1 000,NIDEK CS系列)

正常情况下,角膜基质细胞处于静止状态。此时的基质细胞胞核呈纺锤状或长圆形,胞质和细胞边缘一般不可见。当有外因诱发角膜基质炎症时,基质细胞就会被激活,激活状态的基质细胞由于细胞质丰富,因此显微镜下可见纵横伸展甚至相互交错的细胞轮廓,呈多角形或蟹爪形。在基质细胞处于激活状态时,胞体反光较强,故胞核很难分辨(图3-13)。

图3-13　激活状态的基质细胞

(X 800,HRT系列)

注:细胞轮廓呈多角形,纵横伸展相互交错,胞体反光强,胞核较难分辨

中央角膜内的浅基质层细胞总体平均密度为(990±233)个/mm2,其中0～19岁、20～39岁、40～59岁和60～79岁组的中央浅层角膜基质内的基质细胞密度分别为(1 019±262)个/mm²、(1 025±186)个/ mm²、(1 026±216)个/mm²、(867±252)个/mm²。分析表明60～79岁组的浅基质层细胞密度明显低于其他3组。所有年龄组周边角膜内浅基质层细胞的平均密度为(886±187)个/mm2,明显低于中央区域的浅基质层细胞密度。其中,4个年龄组的周边浅基质层细胞密度分别为(967±152)个/mm²、(898±214)个/mm²、(851±173)个/mm²、(819± 183)个/mm²,20～39岁和40～59岁组的周边角膜内浅基质层细胞密度明显低于中央角膜浅层基质细胞密度。传统观点认为基质细胞是角膜上皮、基质损伤修复中的重要环节:在单纯上皮损伤后,紧邻损伤区的浅基质层细胞迅速凋亡;基质损伤则直接造成损伤区基质细胞死亡。之后,损伤区周围的基质细胞激活,2 h内开始进行DNA合成,3 d内移行进入损伤区,分泌胶原酶清理受损基质成分,并分泌胶原进行基质重建。此外,它们还可以分泌肝细胞生长因子(HGF)和角质细胞生长因子(KGF)等细胞因子,刺激上皮细胞增殖。因此,中央角膜浅基质层细胞密度显著高于周边角膜,这对于提高中央角膜对上皮、基质损伤的修复能力有帮助,并且在一定程度上代偿了中央角膜较薄,且缺乏角膜缘血管网营养支持的弱点,减少了在创伤修复过程中中央角膜穿孔的机会。

中央角膜内的总体深基质层细胞总体平均密度为(554±132)个/ mm²,其中0～19岁、20～39岁、40～59岁和60～79岁组的中央深层角膜基质内的基质细胞密度分别为(552±130)个/mm²、(559±132) 个/mm²、(570±135)个/mm²、(532±142)个/mm²,各组之间无显著性差异。周边角膜深基质层细胞的平均密度为(546±136)个/mm2,其中4个年龄组中央深层角膜基质内的基质细胞密度分别为(576±152)个/ mm²、(549±118)个/mm²、(544±119)个/mm²、(512±157)个/mm²,各组之间也无显著性差异。此外,对中央角膜和周边角膜的深基质层细胞平均密度进行比较,各个年龄组均没有差异(图3-14)。