玻璃体是一种独特透明的细胞外基质,呈黏液凝胶状,含水量高(>98%)。其结构维持主要依靠其主要组成成分,包括：多种胶原蛋白(II型胶原,V／XI型胶原,Ix型胶原为主),透明质酸,蛋白多糖(硫酸软骨素,versican, opticin)的彼此交联、协同作用。众所周知,随着年龄增长,我们的玻璃体会发生一系列改变,通常表现为年龄相关性玻璃体液化,玻璃体后脱离(PVD)。除病人会出现飞蚊症等现象外,不完全液化的玻璃体会长期对视网膜施加牵引力,当这种力量达到一定程度便会造成一系列视网膜疾病,包括视网膜撕裂、视网膜脱离、黄斑水肿、黄斑裂孔、玻璃体黄斑牵拉综合症、视网膜前膜,甚至加重年龄相关黄斑变性(AMD)新生血管生成。此外,当前研究表明玻璃体在保持整体眼内环境稳定上起非常重要的角色,液化降解的玻璃体会引起眼内一系列病理变化,除了眼后段的视网膜,还包括眼前段的水晶体和房角,从而引起或加速核性白内障、开角型青光眼(POAG)的发生。然而当下对于玻璃体的研究并不广泛,这与玻璃体结构的特殊性和玻璃体切割手术(PPV)治疗手段的引入不无关系。但是,恰恰是玻璃体切割手术更加加速了核性白内障的发展以及诱发术后开角型青光眼的发病。现在研究发现这一原因主要是眼内存在强大的自身抗氧化体系,主要包括玻璃体及房水中丰富的抗坏血酸AsA等(已知人眼的房水抗氧化系统65%来源于抗坏血酸AsA)。如果去除了玻璃体,破坏其抗氧化体系后,过多的分子氧便可通过视网膜进入玻璃体腔,弥散至眼前段,对眼部多个组织产生氧化应激反应,使组织发生变性,导致眼部疾病发生。我们想要解决这一问题,面临着几方面的挑战：第一,需要知道随着年龄增加,人眼玻璃体组分和形态到底发生了怎样的变化；第二,玻璃体液化的机制到底是什么；第三,是否可针对机制,得到预防玻璃体液化的方法；第四,当下人工玻璃体还有许多问题没有解决,包括眼内生物相容性以及术后并发症等,我们保存延长玻璃体本身的凝胶状态是否可以切实的帮助病人降低术后并发症的几率。所以,我们以牛眼与人眼玻璃体为主要载体,构建了以下实验,以对玻璃体的各方面性质做一个初步的探讨研究：1.寻找人眼与牛眼玻璃体Cloquet’s Canal结构的存在,以及两者眼抗氧化系统的差异；2.牛眼玻璃体液化模型的构建以及玻璃体结构重建；3.蛋白组学方法检测健康人眼玻璃体随年龄增长的蛋白质谱改变,以及发生的蛋白修饰；4. QF/DEEM (快速冷冻-深度蚀刻投射电镜)方法对玻璃体超微结构进行观察与组分鉴定。实验结论发现：1.在Cloquet’s Canal结构方面,牛眼有明显的管状结构存在,成分为玻璃体残膜；而年轻人眼玻璃体并未发现如之前Jan Worst文献所述伞状管道结构,推测文献所述玻璃体中的伞状结构很有可能实为液化玻璃体形成的液态空腔,真实的人眼Cloquet’s Canal结构非常细微,甚或通过普通的检查手段难以辨识。2.在房水和玻璃体浓度方面,牛眼和人眼的抗坏血酸(AsA)浓度趋势相反,牛眼玻璃体不同部位AsA分布存在梯度。作为眼部主要的抗氧化系统,AsA与氧浓度的测定及相关性可能为眼部抗氧化系统的作用机制阐明提供重要依据。3.我们用胰蛋白酶与胶原蛋白酶建立了原位与体外牛眼玻璃体液化模型,同时给予一类可以结合于Ⅱ型胶原和/或透明质酸的硫酸软骨素-蛋白多糖类似物(CS-proteoglycan mimics)。通过流体力学检测、玻璃体液化测量、Western Blot以及快速冷冻-深度蚀刻投射电镜(QF/DEEM)观察,确定了这一类蛋白多糖类似物对于有液化趋势玻璃体物理性质及超微结构的稳定与保护作用。4.我们初步建立了玻璃体蛋白的蛋白组学检测方法,并取得首个供体眼玻璃体的蛋白质谱,Western Blot初步发现了人随年纪增长结构支架蛋白之一的II型胶原在玻璃体含量降低。5.我们用QF/DEEM方法首次对玻璃体原始超微结构进行了保持,电镜观察得到了不同蛋白酶处理后牛眼玻璃体的结构改变,以及青年与老年人玻璃体的形态学差异数据。运用免疫金标记-DEEM方法,我们对II型胶原、IX型胶原、OPTC等在玻璃体的存在进行了定性与定量分析。综上所述,我们通过形态学、蛋白组学以及化学检测法对玻璃体的特殊结构与功能进行了探讨,并通过生物工程手段为液化玻璃体的进一步降解与液化防治提供了较新思路,希望在将来能够拓宽其运用前景,为防治玻璃体液化导致的相关临床眼部疾病提供防治基础。