陈星星，张兴儒，李青松，
项敏泓，周桂贞
作者单位：
上海中医院眼科
摘要
胶原蛋白具有特殊的生物学特性及物理特性，包括四级结构、低免疫原性、生物相容性、生物可降解性、止血性能等，这些特性是其广泛应的基础。胶原蛋白与眼科某些疾病的发生发展有重要关系，比如圆锥角膜、结膜松弛症、高度近视等。
胶原蛋白是哺乳动物体内含量最丰富的蛋白质，主要存在于结缔组织中，能与各种细胞结合构成功能不同的组织，例如皮肤、软骨、肌腱和骨骼等。胶原蛋白是皮肤、骨、腱、软骨、血管和牙齿的主要成分。
而胶原蛋白在细胞骨架的重要组织成分也是其在眼科方面的重要组织成分。也有许多与胶原蛋白变化有关的疾病，比如角膜病、结膜松弛症、近视等。由于其特殊的生物学特性，眼科与其相关的疾病很复杂，现就常见的相关疾病做一综述。
1胶原蛋白的结构和分类及特性
结构
胶原蛋白结构复杂，每个原胶原蛋白分子由三条α肽链组成，α肽链自身为α螺旋结构；三条α肽链则以平行、右手螺旋形式缠绕成“草绳状”三股螺旋结构；电镜下测得直径为15A，长约A，呈棒状结构；分子量近。
各种胶原蛋白分子是由三条同样或异型复合体α链组成，且每种胶原蛋白的三股螺旋分子重量有很大不同。胶原蛋白一般为白色、透明、无分支的原纤维，具有四级结构。
分类
胶原种类较多，目前发现的有20余种。常见的有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型等，是机体内蛋白质体系的一个大家族。
特性
低免疫原性：研究发现胶原蛋白具有低免疫原性，不含端肽时免疫原性尤其低。低免疫原性在医学领域中有重要的临床价值。
生物相容性：它特有的三螺旋结构及其交联形成的纤维或网络对细胞起到锚定或支持作用，使其不管是作为新组织的骨架被吸收还是被宿主同化都表现出良好的生物相容性。
生物可降解性：胶原蛋白是可以被蛋白酶水解的，但只有在胶原酶的水解作用下才可以让肽链断开。可降解性提高了其利用率。
止血性能：胶原蛋白与凝血因子相互作用，激活血小板止血功能，增强血小板聚集，止血作用显著。
细胞相互作用性能：胶原蛋白既是ECM的主结构成分，也是细胞生长的依附和支架物，能诱导上皮细胞等增殖、分化和移行。
2胶原蛋白与眼科疾病
(1)
胶原蛋白与角膜病：角膜是位于眼球前部中央，呈向前凸的透明组织结构，约占纤维膜的1/6，具有无血管、胶原纤维排列规则、神经末梢无髓鞘结构等特点。
胶原蛋白是角膜基质中最丰富的结构大分子，占角膜干重的71%。胶原蛋白与基质中特异性糖蛋白相互作用产生正常透明的基质，合成胶原蛋白类型的改变及翻译后水平的差错均可导致角膜疾患。
(2)
胶原蛋白与高度近视：人类巩膜的主要成分是胶原蛋白，大部分是Ⅰ型胶原蛋白，胶原蛋白数量及空间结构的改变会引起巩膜生物力学的变化，且巩膜胶原蛋白的各向异性导致不同位置的巩膜材料性能及生物力学特性都不同，而巩膜生物力学在近视的发生发展中又起着重要的作用。可见，胶原蛋白的结构变化与近视的发生关系密切。
(3)
胶原蛋白与晶状体疾病：国外Danysh等发现Ⅳ型胶原蛋白和层粘连蛋白是晶状体囊的主要成分。Cammas等实验发现，整合素连接激酶(ILK)在ECM组成、纤维迁移和细胞存活中的作用。
另外，ILK缺失后IV型胶原蛋白和层粘连蛋白表达但不连续和扩散，这表示是一个杂乱无章的基底膜。研究结果还显示，ILK是纤连蛋白基质的沉积和纤维形成所必须的。这说明胶原蛋白的改变与ILK的关系密切，晶状体混浊与胶原蛋白变化有关。
(4)
胶原蛋白与玻璃体疾病：玻璃体是眼球内最大的结构，占其80%的容积。玻璃体主要分子成分是胶原蛋白和透明质酸，其胶原蛋白中80%是Ⅱ型胶原蛋白，Ⅳ胶原蛋白交联于胶原蛋白纤维的表面，Ⅴ/Ⅺ型组成玻璃体胶原蛋白的核心部分。
(5)
胶原蛋白与结膜松弛症：结膜松弛症(CCH)是由于球结膜过度松弛和下睑缘张力高，造成松弛的球结膜堆积在眼球与下睑缘、内、外眦部之间形成皱褶，引起眼表泪液学微环境异常，并伴有眼部干涩、异物感、泪溢等不适等症状的眼病。
李轶捷等在实验中发现CCH球结膜固有层胶原蛋白原纤维稀疏、紊乱、松散，可见局部点状变性、部分断裂，并出现局灶性融解消失，在CCH筋膜层胶原原纤维严重缺失。可见，胶原蛋白、弹性纤维的数量和质量的改变与年龄相关的结膜松弛症的发生有一定的关系。
小结
胶原蛋白以其优良的生物特性和物理特性应用于眼科疾病方面，研究者对其进行了大量的研究，取得很大进步。眼科中与胶原蛋白相关的疾病仍需进一步研究，才能更好地为临床服务。
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