单细胞多组学揭示巩膜成纤维细胞亚群在近视眼轴增长中的“力-化”分工新机制

近视已成为全球性的公共卫生问题，预计到2050年将影响全球近半数人口。眼轴过度伸长是轴性近视的核心病理特征，而巩膜作为眼球壁的主要结构，其生物力学性能的衰退和细胞外基质（ECM）的重塑是眼轴增长的关键环节。传统研究通常将巩膜成纤维细胞视为同质群体，但近年来，单细胞测序技术的飞速发展揭示了成纤维细胞的高度异质性，不同亚群在组织稳态和疾病进程中可能扮演截然不同的角色。 近期发表于《Experimental Eye Research》的一项研究利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）结合空间转录组学，对形觉剥夺性近视小鼠模型的巩膜组织进行了高分辨率解析。研究团队鉴定出五个主要的巩膜成纤维细胞亚群，其中两个亚群在近视发展过程中表现出显著的基因表达变化和功能极化。其中一个被命名为“机械响应亚群”（mechano-responsive cluster），高表达与细胞外基质合成、胶原交联及机械传导相关的基因，如Col1a1、Lox和YAP/TAZ信号通路成员；另一个则被定义为“代谢活跃亚群”（metabolically active cluster），富集糖酵解、乳酸产生和缺氧反应相关基因，如Hif1a、Ldha和Pdk1。 有意思的是，这两个亚群在空间分布上也呈现出规律性：机械响应亚群主要定位于巩膜外层，靠近脉络膜一侧，而代谢活跃亚群则倾向于分布在巩膜内层，靠近视网膜色素上皮。这种空间上的“分工”暗示了一种精密的跨层信号协作：视网膜或脉络膜产生的生物力学或化学信号（如缺氧、乳酸）可能优先激活内层代谢活跃亚群，后者通过旁分泌因子（如外泌体、乳酸本身）进一步刺激外层机械响应亚群，促进胶原重塑和巩膜变薄。 进一步的功能实验表明，通过药物抑制糖酵解或乳酸转运，可以显著抑制代谢活跃亚群的促重塑作用，并减轻近视小鼠的眼轴增长。这一发现不仅从单细胞层面揭示了巩膜成纤维细胞的“力-化”耦合新机制，也为精准干预提供了潜在靶点。例如，针对特定亚群的代谢重编程或机械信号传导抑制，可能比广谱抗代谢药物更具特异性和安全性。 回到临床热点，目前低浓度阿托品和光学干预是近视管理的主要手段。低浓度阿托品被证实可减缓眼轴增长，但其机制通常被归因于视网膜多巴胺或巩膜成纤维细胞的直接作用。上述研究提示，阿托品或许正是通过调节巩膜内不同成纤维细胞亚群的平衡（如抑制代谢活跃亚群的乳酸产生）来发挥效应。同样，光学离焦信号如何转化为巩膜重塑的抑制，也可能涉及对这些亚群机械敏感性的调节。 未来，结合单细胞多组学、空间转录组和活体成像技术，有望构建巩膜重塑的时空动态图谱，精准定义“力-化”信号的传递路径。这不仅将深化对近视发病机制的理解，更可能推动从“群体干预”到“亚群靶向”的转化医学进步，为儿童青少年近视防控提供全新的基础研究支撑。