视网膜类器官与微流控芯片联合揭示近视眼轴增长的流体力学基础研究新视角

近视是全球最常见的屈光不正，其核心病理改变是眼轴过度增长，伴随巩膜变薄与脉络膜变薄。近年来，近视基础研究已从单纯分子机制转向多因素整合，其中眼内流体力学与组织力学微环境成为新焦点。 视网膜类器官（Retinal Organoids）作为三维自组织模型，能够模拟人类视网膜发育与功能，为近视研究提供了前所未有的平台。然而，传统静态培养无法模拟眼内动态流体环境。近期，微流控芯片与类器官的联合应用开辟了新路径。 研究者构建了集成微流控通道的视网膜类器官培养系统，通过调控流体剪切力模拟眼内房水循环和玻璃体腔压力变化。实验发现，在模拟近视的异常流体力学条件下（如剪切力增大、压力波动），类器官来源的视网膜色素上皮（RPE）细胞分泌基质金属蛋白酶（MMPs）增加，特别是MMP-2和MMP-9，同时组织基质金属蛋白酶抑制剂（TIMPs）表达下调。这一变化通过类器官的脉络膜-巩膜界面传递信号，诱导共培养的巩膜成纤维细胞向肌成纤维细胞转分化，胶原合成减少，降解增强，最终导致巩膜变薄和眼轴增长。 进一步研究揭示，流体剪切力通过激活RPE细胞表面的初级纤毛和机械敏感离子通道Piezo1，启动下游YAP/TAZ信号通路，进而调控MMPs与TIMPs的失衡。阻断Piezo1或YAP可显著逆转上述基质重塑过程。 这一基础研究新视角为近视干预提供了潜在靶点。例如，通过药物调节眼内流体力学或靶向机械敏感通道，可能减缓眼轴增长。此外，该平台还可用于筛选抗近视药物，评估其对巩膜重塑的保护作用。 值得注意的是，该方法仍处于早期阶段，但整合类器官与微流控技术，有望在更接近生理环境的条件下揭示近视的力学-生物学耦合机制，为转化研究奠定基础。