背景胶原纤维结构破坏是导致多种疾病发生发展的主要原因,包括角膜瘢痕形成。研究胶原纤维的构筑,深入理解角膜瘢痕形成的分子机制,对寻找减少角膜瘢痕化及防治角膜盲具有重要意义。在角膜基质损伤修复过程中,主要的病理性改变是细胞外基质（extracellular matrix, ECM）纤维化,而ECM的异常沉积又以胶原纤维合成异常为主。体外三维培养克服了二维培养难以研究ECM结构的局限性,是研究ECM的有效方法。我们的前期研究成功构建了牛角膜基质细胞体外Pellet三维培养模型,添加转化生长因子-β₁ （transforming growth factor-β₁,TGF-β₁）于该模型中,可诱导角膜基质细胞在mRNA水平和蛋白水平上表达α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin,α-SMA）、Ⅰ 型胶原（Collagen Ⅰ,Col Ⅰ ）、Ⅲ型胶原（CollagenⅢ,Col Ⅲ）、纤维链接蛋白 （fibronectin,FN）。本研究应用该培养体系探讨TGF-β₁对胶原合成及构筑的影响,进一步理解角膜基质瘢痕化的形成。目的构建牛角膜基质细胞体外Pellet三维培养模型,评估TGF-β₁对该培养体系中角膜基质细胞胶原纤维的合成情况（表达量及比例）,及评估TGF-β₁是否影响该模型新合成胶原的构筑（直径及空间排列）。方法利用体外Pellet三维培养模型培养原代牛角膜基质细胞,根据培养液添加TGF-β₁质量浓度不同,实验分为低浓度组（0.5ng/ml TGF-β₁）和高浓度组（1.0ng/mlTGF-β₁）。于实验第2w、3w、4w时间点,通过免疫荧光化学法检测细胞中Col Ⅰ和Col Ⅲ蛋白的表达;培养2 w、4 w时于透射电镜下观察胶原纤维的形态、走向及空间排列情况;同时应用Image Pro Plus 6.0软件测量Col Ⅰ和Col Ⅲ蛋白的相对表达量,及4 w时胶原纤维的直径大小,并对其测量结果进行统计学分析。结果（1）随着TGF-β₁浓度的增加或培养时间的延长,ColⅠ和Col Ⅲ蛋白的合成均逐渐增加,具有浓度-相关性及时间-效应关系;（2）无论是高浓度组还是低浓度组,Col Ⅲ/ColⅠ的比值均下调,呈时间依赖趋势;且4w时Col Ⅲ/ColⅠ的比值显著低于2w;各时间点相比较,高浓度组的比值低于低浓度组的。（3）透射电镜图片显示在培养4 w后胶原纤维大量合成,且排列紊乱,高浓度组较为明显;（4）统计学分析结果示4 w时高浓度组纤维直径明显较低浓度组粗大,具有浓度-效应关系。结论含0.5 ng/ml或1.0 ng/ml的TGF-β₁均能促进Pellet培养模型中角膜基质细胞合成ColⅠ、Col Ⅲ蛋白,引起Col Ⅲ/ColⅠ比例失调,呈时间-剂量依赖趋势。TGF-β₁介导合成的胶原纤维直径较粗、排列紊乱,呈浓度-效应关系。TGF-β₁影响该培养体系胶原纤维的合成及构筑。