视网膜类器官与巩膜成纤维细胞共培养揭示近视眼轴增长中的“力-化”耦合新机制

近视已成为全球瞩目的公共卫生问题，其核心病理特征——眼轴过度增长伴随巩膜组织重塑，长期以来是基础研究聚焦的难点。近期，利用视网膜类器官与巩膜成纤维细胞构建的共培养体系，为解析近视发生中视网膜与巩膜之间的“力-化”耦合机制提供了全新视角。相关成果发表于《Investigative Ophthalmology & Visual Science》等眼科学术期刊，并在2025年国际近视研究大会（IMC）上引发热议。 传统研究多聚焦单一组织，忽略了视网膜作为光信号感受器向巩膜传递生物力学与生化信号的动态过程。视网膜类器官具备感光细胞、双极细胞及神经节细胞等分层结构，可模拟体内光信号转导与神经递质释放。将其与巩膜成纤维细胞（特别是来自近视模型或近视患者的细胞）共培养，能重现近视发展中的关键信号级联。 研究发现，当视网膜类器官暴露于模拟近视的离焦光信号或低强度光照时，其多巴胺分泌减少，而血管活性肠肽（VIP）等神经肽释放增加。这些分泌物作用于共培养的巩膜成纤维细胞，激活其表面受体，进而改变细胞内力学信号通路，如YAP/TAZ的核转位，促进基质金属蛋白酶（MMP-2）表达上调及I型胶原合成减少。同时，巩膜成纤维细胞本身的机械特性——基质刚度感知能力——也发生改变，形成“视网膜信号→巩膜力学响应→基质重塑”的正反馈环路。 这一共培养模型不仅揭示了视网膜神经信号与巩膜机械转导之间的直接对话，还意外发现了“力-化”耦合的新机制：巩膜成纤维细胞在受到异常牵引力时，会释放外泌体携带miR-29a等microRNA，逆向调控视网膜类器官中的基因表达，加重光感受器功能紊乱。这种双向交流加深了对近视发病机制的理解。 在应用层面，该模型可用于筛选潜在干预手段。例如，加入低浓度阿托品后，可观察到视网膜类器官多巴胺分泌部分恢复，巩膜成纤维细胞的MMP-2活性降低，基质刚度趋于正常。与单纯光学干预相比，联合用药效果更佳，提示多靶点协同的重要性。此外，基于患者来源诱导多能干细胞（iPSC）衍生的视网膜类器官与巩膜成纤维细胞共培养，有望实现近视个体化药物筛选，推动精准防控。 尽管共培养体系仍面临细胞成熟度异质性、长期培养稳定性等挑战，但其在整合视网膜与巩膜功能、揭示跨组织信号整合方面的优势无可替代。未来，结合微流控芯片技术模拟眼内流体剪切力与氧梯度，将进一步还原近视微环境，为阐明近视眼轴增长的“力-化”耦合机制及开发新型干预策略奠定坚实基础。