不同年龄段角膜后基质与后弹力层分离界面超微结构研究

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目的:  研究不同年龄段角膜后弹力层,后基质层,及两者间分离界面的超微结构。  方法:  供体角巩膜植片均来自温州市眼库,选择不适合于临床角膜移植的角巩膜植片(乙肝表面抗原阳性),无其他角膜疾病。选择新鲜角膜植片(14枚),分为婴幼儿组(3枚),成年组(5枚),老年组(6枚)。将供体植片固定于钻台上,一手用有齿显微镊固定供体植片,另一手用钝显微镊在内皮边缘做全周的钝性环切,用台盼蓝溶液染色,使后弹力层容易辨认;吸除过多的台盼蓝溶液后,用8.0mm的环钻轻轻打压,用钝性的显微镊抓起已经分离的后弹力层,一次性将整片后弹力层和角膜内皮层撕离;可见一层光滑的界面(CⅠ),继续用钝性显微镊刮除一半光滑的界面,暴露出相对粗糙的界面(CⅡ)。将样品切成1mm×1mm大小样本,分别做好标记。用于电镜观察的样本固定于2.5%戊二醛中,置于4℃冰箱2小时以上;从4℃冰箱中取出后;用于扫描电子显微镜的样本用磷酸缓冲液漂洗,再用乙醇梯度脱水,后对样品进行干燥处理;然后对组织样品观察表面镀膜后进行观察;用于透射电子显微镜的样本用磷酸缓冲液后漂洗后用1%醋酸铀块染;再依次用丙酮梯度脱水,用丙酮/包埋液浸透,包埋聚合。做好半薄切片,找到理想位置后进行超薄切片然后进行观察。用于免疫荧光染色的样本放入OCT包埋,用液氮冷冻,做好冰冻切片,用4%多聚甲醛固定;再用山羊血清封闭;然后直接倾去并擦干山羊血清,加一抗抗小鼠Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅵ型胶原纤维单克隆抗体,4℃过夜;再用磷酸缓冲液漂洗,加二抗山羊抗鼠;4,6-二脒基-2-苯基吲哚染核,用激光共焦显微镜拍照。  结果:  供体死亡至供体角巩膜植片保存的时间为3.1-13.4小时,平均时间7.3±3.7小时;供体角巩膜植片保存时间从3-12天,平均保存时间为7.7±4.1天。供体角巩膜植片均保存在Optisol-GS中期保存液,置于4°冰箱中。婴幼儿组供体角巩膜植片年龄3天-6岁,平均年龄为3.3±3.0岁,成年组供体角巩膜植片年龄为21-48岁,平均年龄为35.2±10.5岁,老年组供体年龄为63-87岁,平均年龄为72.5±9.8岁。  14枚供体角巩膜植片中,所有供体角巩膜植片C1界面均光滑如镜,可见强反光。所有供体角巩膜植片C2界面均相对粗糙。扫描电子显微镜下发现不同年龄段后弹力层与基质层的分界线十分明显,后弹力层后表面十分光滑,与后弹力层相连接的是一层光滑如镜的菲薄基质膜(CⅠ界面),刮除部分后弹力层前基质膜后,露出较粗大呈束状的后基质层纤维束(CⅡ界面),可见菲薄、光滑的后弹力层前基质膜附着于后基质层上。当后基质层纤维束发生皱褶时,后弹力层前基质膜相应部分也发生皱褶。透射电子显微镜下观察到不同年龄段后弹力层条带层与非条带层界限明显。撕除后弹力层后,露出了后弹力层前基质膜(CⅠ界面),该界面十分平整,没有存在残余后弹力层。后弹力层前基质膜纤维为横向、垂直、斜向排列等随随机排列,不像基质板层那样有规律。再撕除该后弹力层前基质膜后可见后基质纤维(CⅡ界面),该部分胶原纤维因受到外界机械力的作用牵拉,发生胶原撕裂,胶原纤维间可见空隙。尽管如此,该界面纤维排列均匀,方向一致。3个年龄段组撕除后弹力层后均可见到后弹力层前基质膜紧密附着于后基质层上,婴幼儿组厚度为0.6-1.4μm(1.03±0.40μm),成年组厚度为厚度约为0.8-1.5μm(1.16±0.30μ m),老年组厚度1.1-2.1μm(1.37±0.38μ m),不同年龄段之间后弹力层前基质膜厚度无明显差异(P=0.604)。不同年龄组距离后弹力层最近的角膜基质细胞至角膜后弹力层厚度分别为婴幼儿组2.9-3.9μ m(3.47±0.51μ m),成年组5.4-8.9μ m(7.01±1.22μ m),老年组7.1-12.1μm(9.41±2.18μm),三个年龄段之间有显著差异(P<0.01)。不同年龄段胶原纤维免疫荧光染色显示后基质前膜Ⅲ型胶原纤维免疫荧光染色亮度比基质层更强,Ⅰ型、Ⅳ型、Ⅵ型胶原纤维免疫荧光染色亮度均与基质层无明显差别。  结论:  后弹力层与后基质层的分离界面为一层无定形基质纤维,其在不同年龄段均为一随机排列,相互交织的基质胶原纤维区域,且厚度不随年龄变化。距离后弹力层最近的角膜基质细胞至后弹力层距离随着年龄的增大而增加。
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