血－眼屏障的生理功能

组成血－眼屏障的毛细血管内皮细胞和色素上皮细胞通过它们的转运功能和屏障作用选择性摄入特定的营养物质和排出代谢产物，以维持房水和视网膜正常生理功能和防止外界有害物质的侵入。

（一）血－房水屏障的生理功能

血－房水屏障的主要生理功能是保证正常房水的产生和透明性及其正常房水成分的维持，达到维持正常眼内压和营养角膜、晶状体及参与屈光间质等正常生理功能的作用。

房水来自于睫状突毛细血管网中的血浆。房水进入后房时，房水中的各种成分须横穿睫状突的3层组织，即毛细血管管壁、基质和上皮，其主要屏障是色素上皮和无色素上皮细胞的细胞膜和细胞间的连接复合体。

1．各种成分进入房水的机制 房水中的各种成分是通过下列3种机制中的一种进入房水的。

（1）弥散：脂溶性物质根据膜两侧的浓度梯度，成比例地通过膜的脂质部分。

（2）超滤过：水和水溶性物质由于静脉压或渗透压梯度，通过细胞膜上蛋白质部分的微孔，但受到这些物质的分子大小和所带电荷的限制。超滤过依赖于三种力量，即毛细血管内推动液体从血管内进入眼内的力量、血浆蛋白质的胶体渗透压保持水分在血管内的作用以及眼压水平。

（3）分泌：大分子或带电荷较大的水溶性物质经由活性转运的过程，即分泌。产生活性转移的部位主要是在无色素上皮细胞，特别是在侧面指状联合的细胞膜上。在这三种机制中，分泌产生的房水约占房水的75%。房水的分泌产生可能由细胞膜上的球蛋白调节，需要消耗能量。房水的分泌产生涉及钠、钾、三磷酸腺苷酶（Na＋－K＋－ATP酶），它是存在于动物细胞线粒体膜以外的酶，可直接将化学能转变为分泌房水所需的能量。

2．房水生成 可能按照下列三步模式。

（1）血浆物质的积聚：示踪物的研究表明，大多数血浆物质可以容易地通过睫状突的毛细血管，穿过睫状突的基质和色素上皮细胞之间，积聚在无色素上皮层的紧密连接之后。在正常兔研究中发现，睫状突毛细血管周围的渗透性被一些阴离子所影响，它们有利于阳离子示踪物的穿通和聚积。这种转移主要以超滤过方式进行。

（2）转移通过血－房水屏障：无色素上皮细胞间的紧密连接形成血－房水屏障的一部分。一些物质通过活性转移穿过这一屏障，进入后房，产生渗透压梯度。在离体的兔睫状突中的研究表明，无色素细胞基底膜两侧存在适度的渗透压梯度时，房水就会被分泌产生。对钠离子存在一种特殊分泌泵，大约70%的钠离子被活性转移进入后房，而其余的钠离子仍以被动的超滤过或弥散的方式进入后房。钠离子的活性转移依赖于Na＋－K＋－ATP酶的活性，但与血浆中钠离子的浓度似乎没有关系。

少量的氯离子是被活性转移的，而且依赖钠离子的存在和酸碱度。钾离子是以分泌和弥散方式转移进入后房。钠离子和氯离子进入房水的一种模式是：Na＋－K＋－ATP酶泵出钠离子，交换房水中的钾离子，钾离子通过钾离子通道再循环进入房水，氯离子通过氯离子通道被动地弥散进入房水。通过电化学梯度测量可以了解穿过睫状体上皮的离子运动。但在兔睫状体上皮的研究中没有发现钠离子和氯离子流的电信号，提示这些离子的运动可能还有其他途径。

维生素C是以很大的浓度梯度通过分泌产生的。可能只有少量的维生素C是以被动的弥散方式进入房水。氨基酸也是通过分泌进入房水的。碳酸氢根与二氧化碳之间的快速转换可被碳酸酐酶催化。碳酸氢根形成后，通过它对钠离子的作用，而且可能通过调节活性转移钠离子所需要的理想的酸碱度，影响到液体的转移。

（3）渗透压流：由于上述物质的活性转移，在睫状体上皮的两侧产生渗透压梯度。这一梯度导致其他血浆物质以超滤过和弥散方式转移进入房水。已有证据表明，进入后房的水主要是钠离子引起的。

（二）血－视网膜屏障的生理功能

血－视网膜屏障的生理功能是通过它们的转运和屏障作用，选择性摄入营养物质和排出代谢产物，维持视网膜的正常生理功能和阻止有害物质侵入。根据不同类型分子的形状、大小、电荷、水溶性或脂溶性等特点，通过细胞膜的转运和交换有以下几种：

1．被动转运（passive transport） 属于细胞膜不变形的通透性转运，分为单纯扩散（diffusion）和易化扩散（facilitated diffusion）。

（1）单纯扩散：属于非特异性膜转运。物质转运时，是按细胞膜两侧溶质的浓度差，由浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，其转运速度与浓度差平行。其转运的物质为脂溶性物质和能通过膜上存在的非特异的小孔进行扩散的分子量极小的物质。氨基酸、尿素、糖等中性物质可通过这种方式转运。视网膜血管内皮细胞和色素上皮细胞的被动转运能力是有限的。如静脉注射荧光素钠、蛋白标记物、辣根过氧化酶等，这些物质不能通过血－视网膜屏障进入视网膜，但可通过睫状体进入后房和前玻璃体，某些药物经肌内注射或静脉滴注很少进入视网膜和玻璃体，这是由于存在血－视网膜屏障的关系。

（2）易化扩散：与单纯扩散不同，它与脂溶性和分子大小无关，而是通过载体只对特定的物质进行迅速的被动转运，增加浓度其扩散速度也不再增加。视网膜毛细血管有葡萄糖和氨基酸载体。当静脉注射D－葡萄糖和L－葡萄糖后，视网膜组织优先摄入D－葡萄糖，说明视网膜毛细血管和色素上皮有D－葡萄糖蛋白质性载体。

2．主动转运（active transport） 物质从浓度低的一侧向浓度高的一侧逆向转运，这种逆浓度差转运物质需要消耗能量，即需要Na＋－K＋－ATP酶、Ca2＋－ATP酶、H＋－ATP酶等的参与。主动转运存在于角膜内皮细胞和血－视网膜屏障细胞。如镁离子浓度在后玻璃体中最高，存在于视网膜细胞外液中，但它可通过主动转运，逆两侧浓度差跨过血－视网膜屏障而流入；反之，钾在后房和玻璃体前部眼内液中浓度高，但在无晶体眼，玻璃体钾离子浓度明显低于血浆透析液值，提示钾离子经血－视网膜屏障主动转运出玻璃体。眼内荧光素的转运也是主动转运，静脉注射荧光素钠时，用荧光光度计几乎测不到正常眼玻璃体的荧光素量，但将荧光素注入正常眼玻璃体之后，用荧光光度计测量从晶体后面至视网膜表面的玻璃体中的荧光素浓度，结果发现浓度很低，说明荧光素通过主动转运跨过整个视网膜和视网膜血管壁而运走，且不受血液中荧光素高浓度的影响。

3．膜动转运（cytotic transport） 这是伴有膜变形的转运现象。细胞膜磷脂双分子层和膜的载体尽管能使小分子通过，但如蛋白质那样的大分子则不能通过。通过细胞膜形态的变化而进行的大分子物质转运称为膜动转运。膜动转运包括将细胞内物质分泌到细胞外的外向转运（出胞作用，exocytosis）和吞噬大的物质摄入细胞内的向内转运（入胞作用，endocytosis）。如所摄入的物质直径＞1μm，光学显微镜下可见时，称为吞噬作用（phagocytosis）；如在1μm以下时称为饮液作用（pinocytosis）。毛细血管内皮细胞中有很多囊泡，是由细胞膜内隔包围物质分子形成的。在血管的管腔面和基底膜面均可见到囊泡。在毛细血管动脉端，营养物质被摄入囊泡中，穿过细胞到基底膜面释出；在毛细血管静脉端则相反，将代谢产物从基底膜面吸入管腔，故血管内皮细胞主动转运物质的方向是双向的。视网膜色素上皮的功能如一生物性滤膜，在视网膜神经层和脉络膜之间进行运输和形成屏障，其顶端微绒毛每天卷入光感受器外节膜盘代谢产物，吞噬、消化、从基底膜排出；而基底膜有许多内褶，从脉络膜毛细血管吸入营养物质，运输至视网膜神经层，通过膜转运进行新陈代谢。当胞饮活动增加时可导致血－视网膜屏障破裂。