青光眼致病机理——筛板的跨尺度生物力学研究

以下文章来源于中国科学杂志社，作者《国家科学评论》

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中国科学院力学研究所宋凡研究员等在《国家科学评论》（National Science Review）发表Perspective文章，针对青光眼原发部位——筛板，分析了筛板生物力学研究中的科学问题、研究现状和发展机遇。

pixabay（newarta）

青光眼是全球最大的不可逆性致盲眼病，又被形象地称为“无声的视力盗贼（silent thief of sight）”。2020年，全世界青光眼患病人数将达到8000万。

青光眼的发病机理尚未完全明确，但究其病因，很大程度上归因于两个最重要的力学因素——眼内压与筛板变形：高眼内压会导致筛板结构与形态发生变化，进而挤压穿过筛板的视觉神经，造成视觉神经损伤，产生不可逆的视觉损失。目前，控制眼内压是控制青光眼发展的唯一有效途径。

由于技术的限制，目前还无法对筛板进行实时原位观测。因此，如果能够构建眼内压作用下筛板变形及响应的力学模型，将对揭示青光眼发病机制、提高其诊治水平有所帮助。

在这篇观点文章中，作者首先对筛板结构、性质及所处的力学微环境进行了分析；随后介绍了相关力学模型构建的研究进展，并讨论了基于这些力学模型获得的高眼压作用下筛板在不同尺度上的响应。其中包括筛板的整体变形（宏观）、基质重构（介观）、细胞响应（微观）以及分子机制（纳米）。

高眼压下筛板的多尺度力学响应

在此基础上，针对目前青光眼致病机制研究及其诊断、治疗所面临的挑战，文章提出了应重点关注的研究方向：

文章最后认为，建立筛板的多尺度生物力学模型，将为进一步揭示青光眼发病机制，提高其治疗、诊断水平做出重大贡献。

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