晶状体通过将光线聚焦到视网膜上以实现其功能，该功能依赖于组织的透明度、生物力学特性以及折射率。本文综述了晶状体的三维结构，并探讨了维持组织稳态的复杂机制。
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晶状体通过将光线聚焦到视网膜上以实现其功能，该功能依赖于组织的透明度、生物力学特性以及折射率。本文综述了晶状体的三维结构，并探讨了维持组织稳态的复杂机制。
晶状体是位于眼球前房内的透明椭球状器官，可将光线聚焦到视网膜上。该三维组织由上皮细胞和纤维细胞构成，结构高度有序，以确保光路清晰，并通过多种机制建立和维持高折射率与透明性。在人类中，晶状体通过改变形状来聚焦不同距离的光线，这一过程称为调节；晶状体的弹性与生物力学特性依赖于组织、细胞和分子层面的机制。白内障是指原本透明的晶状体出现任何混浊，仍是全球致盲的首要原因。老花眼则与年龄相关的晶状体硬化有关，已被证实与调节能力下降及需要佩戴阅读眼镜相关。本文综述将探讨哺乳动物晶状体的发育与终身生长、晶状蛋白与细胞骨架蛋白、细胞间通讯与微循环、晶状体生物力学，以及研究这一独特组织所面临的挑战与新兴方法。
晶状体乍看之下是一种相对简单的组织，由两种细胞类型构成：上皮细胞和纤维细胞。晶状体的大部分质量由纤维细胞组成，其前半球表面覆盖着一层单层的上皮细胞1（图1A）。整个组织被一层称为晶状体囊膜的薄基底膜包裹，该膜主要由IV型胶原蛋白和层粘连蛋白构成，如先前综述所述2。晶状体无血管和神经供应，通过连接晶状体囊膜与睫状体的弹性悬韧带纤维（又称悬韧带）悬挂在眼球前房内1。位于晶状体前部或中央的上皮细胞呈立方形，排列成鹅卵石样结构3,4,5（图1A，浅蓝色细胞，顶部）。这些细胞处于静止状态，不发生增殖6。在晶状体赤道区前方，上皮细胞在生发区分裂（图1A，橙色细胞，右上），这些赤道区细胞将向赤道迁移，并排列成高度有序的子午线状行列，细胞呈六边形7,8,
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胚胎晶状体发育与出生后晶状体生长
在脊椎动物中，晶状体由表面外胚层细胞发育而来，未来的晶状体始于视泡上方表面外胚层的增厚6,29,30（图2A）。随着视杯的形成，增厚的外胚层（即晶状体板）向内凹陷形成晶状体凹陷6,29,30（图2B）。肌动蛋白丝（F-actin）将晶状体凹陷的后部与发育中的视杯前表面连接，以协调这些发育中组织的运动和形态变化31,32,33,34，而晶状体上皮细胞的顶端收缩是晶状体凹陷内陷所必需的35,
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转录组学、蛋白质组学、成像技术以及生物力学检测技术的进步，加深了我们对晶状体生物学、生理学和病理学的理解。我们对晶状体上皮细胞和纤维细胞不同群体之间差异的认识不断扩展，这对于理解衰老过程中的变化以及蛋白质和细胞长寿的机制具有重要意义。目前，人们越来越关注开发用于预防或延缓白内障和/或老视的药物干预手段，以及白内障手术后天然晶状体再生的可能性。为预防或延缓白内障或老视而向晶状体递送药物时，需要将滴眼液配制成具有特定化学性质，以提高药物通过晶状体囊膜的递送效率，同时必须仔细研究药物在晶状体不同深度的渗透量和蓄积量398,399,400,401,402。爬行动物中晶状体的再生已取得显著成功，有助于阐明晶状体重生所需的关键信号通路403,
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作者无任何利益冲突需要披露。
本工作由美国国立眼科研究所资助（项目编号 R01 EY032056，授予 CC）。作者感谢 Isaiah J. Innis 和 Gryffin M. Flowers 提出的有益意见。
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