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目的:明确MMP-2、TIMP-2、MMP-3在体外培养正常和镜片诱导型近视眼(Lens induced myopia, LIM)巩膜成纤维细胞中的表达,研究上述物质在近视中的作用,并对正常和LIM巩膜成纤维细胞的力学特性进行定量测定,结合细胞力学的角度进一步探讨近视的发病机理。方法:取2周龄豚鼠10只用离焦点的方法制备凹透镜诱导近视( LIM )动物模型,对侧眼为自身对照眼(Self-control,SC组),再随机选取5只(10眼)正常2周龄豚鼠不作任何干预,作为正常对照眼(Normal-control,NC组),实验前后检测每组豚鼠双眼屈光状态,用A超测双眼眼轴长度。用组织块培养法培养各组豚鼠后极部巩膜成纤维细胞,并传1代。用免疫细胞化学法对培养的细胞进行鉴定,并对每组后极部巩膜成纤维细胞MMP-2、TIMP-2、MMP-3的表达进行定性及半定量分析,利用微管吸吮的方法结合半无限体细胞力学模型(Half-space model)测定对照组及LIM组巩膜成纤维细胞的力学特性(包括成纤维细胞的杨氏弹性模量和粘弹性参数)。对结果用SPSS11.5统计软件进行统计分析。结果:1豚鼠实验性近视的诱导结果:豚鼠经过45天的凹透镜诱导,实验组与自身对照组比较,诱导出(-9.08±0.67)D的相对近视,眼轴延长了(1.91±0.22)mm,前后变化差异有显著意义(p<0.05)。自身对照组与正常对照组比较,差异无显著意义(p>0.05)。2细胞培养及鉴定结果:豚鼠巩膜组织培养后1周左右开始有细胞长出,2周左右融合,免疫细胞化学鉴定为成纤维细胞。3免疫细胞化学研究结果:MMP-2在巩膜成纤维细胞中的表达定位于细胞浆,细胞核无着色。LIM组表达多呈棕黄色,为+;SC组表达多呈棕色,为+++;NC组多呈深棕色,为++++,NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05),而NC组和SC组比较,差异无显著意义(p>0.05)。TIMP-2的表达定位于细胞浆,细胞核无着色。NC组表达多呈棕黄色,为+;SC组表达多呈棕色,为+++;LIM组多呈深棕色,为++++, NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05),而NC组和SC组比较,差异无显著意义(p>0.05)。MMP-3的表达定位于细胞浆和核膜,LIM组表达多呈棕黄色,为+;SC组表达多呈棕色,为+++;NC组多呈深棕色,为++++, NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05),而NC组和SC组比较,差异无显著意义(p>0.05)。透镜诱导豚鼠近视眼组巩膜成纤维细胞中MMP-2的阳性表达率明显低于对照组,TIMP-2的阳性表达率高于对照组,MMP-3的阳性表达率明显低于对照组,表明透镜诱导豚鼠近视眼巩膜成纤维细胞中MMP-2和MMP-3的活性减弱,TIMP-2的活性升高。4细胞力学研究结果:对照组与LIM组巩膜成纤维细胞均表现为典型的粘弹性固体蠕变特征。NC、SC、LIM组巩膜成纤维细胞平衡杨氏模量分别为0.30055±0.07713kPa、0.34792±0.09709kPa、0.43555±0.13043kPa,NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05),而NC组和SC组比较,差异无显著意义(p>0.05)。NC组、SC组与LIM组巩膜成纤维细胞的瞬态杨氏模量分别为0.52553±0.14053kPa、0.59722±0.18118kPa、0.76691±0.21674kPa,NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05),而NC组和SC组比较,差异无显著意义(p>0.05)。NC组、SC组与LIM组巩膜成纤维细胞的表观粘性μ分别为1.94124±1.03281kPa·s、2.17855±1.22801kPa·s、4.17255±1.59239kPa·s,NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05),而NC组和SC组比较,差异无显著意义(p>0.05)。LIM组巩膜成纤维细胞的粘弹性参数明显升高,与NC组、SC组比较均有显著意义(p<0.05),而NC组和SC组比较粘弹性参数差异无显著意义(p>0.05)。结论:凹透镜诱导可以引起明显轴性近视;体外培养的豚鼠巩膜成纤维细胞稳定表达MMP-2、TIMP-2、MMP-3,三者能直接作用于巩膜成纤维细胞,参与实验性近视的形成。透镜诱导豚鼠近视眼巩膜成纤维细胞中MMP-2的阳性表达率明显低于对照眼,TIMP-2的阳性表达率高于对照眼,MMP-3的阳性表达率明显低于对照眼,表明透镜诱导豚鼠近视眼巩膜成纤维细胞中MMP-2和MMP-3的活性减弱,TIMP-2的活性升高。对照组与LIM组巩膜成纤维细胞均表现为典型的粘弹性固体蠕变特征;LIM组巩膜成纤维细胞的杨氏模量及粘弹性参数均发生了明显的变化。