角膜力學行為及其與角膜疾病的關聯

《角膜力學行為及其與角膜疾病的關聯》是依託北京大學，由晏曉明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：角膜力學行為及其與角膜疾病的關聯
• 依託單位：北京大學
• 項目負責人：晏曉明
• 項目類別：面上項目

項目摘要

角膜是重要的屈光組織，其生理和病理機制與其結構和力學特性緊密關聯。例如，角膜力學性質減弱造成圓錐角膜、準分子雷射原位角膜磨鑲術後進行性角膜擴張（PPLK）等疾病，構成了角膜盲的最重要因素。儘管上述疾病的發病機理至今未能完全闡明，然而，在對此類疾病的治療中，從力學角度出發進行角膜膠原纖維交聯，改善角膜力學性能卻獲得了階段性成功，揭示了從力學角度治療此類疾病的可行性。因此，對角膜宏微觀力學性能的深入研究，對闡明角膜病理、建立可靠的臨床治療方法具有重要理論和現實意義。本項目擬在前期研究基礎上通過對角膜結構和力學性能進行系統的微巨觀實驗，建立角膜膠原纖維減弱-正常-增強力學性能漸變譜，探明角膜膠原纖維的結構、力學特性和角膜巨觀力學行為的多尺度力學特徵，建立角膜宏微觀力學行為的關聯模型，並結合臨床，使模型真實地反映角膜生理和病理特徵，揭示角膜力學因素在圓錐角膜和PPLK等疾病中致病和治療的根本作用。

結題摘要

角膜是重要的屈光組織，其生理和病理機制與其結構和力學特性緊密關聯。角膜力學性質減弱造成圓錐角膜、準分子雷射原位角膜磨鑲術後進行性角膜擴張（PPLK）等疾病，構成了角膜盲的重要因素之一。上述疾病的發病機理至今未能完全闡明，在對此類疾病的治療中，從力學角度出發進行角膜膠原纖維交聯，改善角膜力學性能已獲得了階段性成功，揭示了從力學角度治療此類疾病的可行性。因此，對角膜宏微觀力學性能的深入研究，對闡明角膜病理、建立可靠的臨床治療方法具有重要理論和現實意義。本項目通過對角膜結構和力學性能進行系統的微巨觀實驗，發現使用Ⅱ型膠原酶作用角膜後，角膜曲率增加，厚度減小，生物力學強度下降，可以作為一種可靠的在體角膜擴張動物模型。在已建立的角膜擴張模型的基礎上，通過免疫組化等相關試驗手段，檢測到活性氧簇通路中Nrf2、HO-1、Nox2氧化應激相關蛋白的表達增強，推測在角膜擴張模型中存在Nrf2/HO-1抗氧化通路代償性的激活。同時發現萊菔硫烷對圓錐角膜具有一定的保護作用。京尼平交聯角膜後，角膜曲率減小，生物力學強度增強，交聯效果與紫外線核黃素類似，而安全性優於紫外線核黃素交聯。結合圓錐角膜患者、LASIK術後患者及正常人的角膜形態學及力學測量，進一步揭示角膜力學因素在圓錐角膜和PPLK等疾病中致病和治療的根本作用。