综述：眼表润滑机制

《Current Ophthalmology Reports》：Lubrication Mechanisms of the Ocular Surface

本综述系统梳理了眼表润滑机制的研究进展，从力学特性（界面张力、流变学）与分子协同作用（黏蛋白、润滑素、透明质酸）角度阐释健康眼表维持泪膜稳定的机制，为干眼病（DED）等润滑功能障碍相关疾病提供新的诊断与治疗靶点。全文结合多学科视角，强调未来需通过仿生模型与空间组学技术深化对眼表润滑协同机制的理解。

　　

眼表生理结构与润滑功能基础

眼表由角膜与结膜上皮及其表面的泪膜组成，泪膜通过眨眼（日均约10,000次）动态维持润滑。传统三层泪膜模型（脂质层、水液层、黏蛋白层）近年被修正为梯度模型：近上皮处黏蛋白（如MUC5AC、MUC16）富集，近空气侧以非极性脂质（如OAHFA）为主，形成界面张力从高（上皮面>68 mN/m）到低（泪膜表面约43.6 mN/m）的梯度，驱动泪膜马兰戈尼流动（Marangoni flow），防止脱水与污染物吸附。

润滑失效与干眼病病理关联

干眼病（DED）影响全球5–50%人群，其核心病理是泪膜破裂时间（TBUT）缩短与摩擦系数（CoF）升高。COVID-19疫情期间长期使用电子显示屏（VDT）加剧了DED患病率。第二期干眼工作室（DEWS II）指出，润滑功能障碍可触发炎症恶性循环，而传统人工泪液因未能模拟泪膜剪切稀化（shear-thinning）特性（高剪切速率下黏度下降5倍以上）疗效有限。

力学机制：多模式润滑协同作用

眼表润滑依赖三种机制动态切换：

1. 1.
   流体动力润滑：眨眼产生高剪切速率（10³–10⁴s^-1）时，泪膜黏度降低，减少眼睑运动阻力；
2. 2.
   边界润滑：低剪切速率（如震颤期10^-2s^-1）下，黏蛋白（MUC）与润滑素（PRG4）通过刷状构象隔离接触面，降低磨损；
3. 3.
   微弹流动力润滑：上皮的黏弹性变形增强泪膜承载能力，避免局部干斑。
   
   图2显示，表面张力梯度、剪切稀化行为与分子边界润滑共同构成Stribeck曲线，诠释不同力学条件下的润滑模式切换。

关键分子及其协同机制

1. 1.
   黏蛋白（MUC）：膜结合型（MUC1/4/16）与分泌型（MUC5AC）形成凝胶网络，提升上皮亲水性并捕获病原体；
2. 2.
   润滑素（PRG4）：重组润滑素可通过静电排斥与水合润滑机制，使黏蛋白缺陷眼表模型的CoF降低至接近天然水平，临床试验显示其效果优于透明质酸；
3. 3.
   透明质酸（HA）：虽非主要边界润滑剂，但其剪切稀化特性延长泪膜留存时间，并通过CD44受体介导抗炎与上皮修复；
4. 4.
   脂质：极性脂质（如OAHFA）稳定水-脂界面，非极性脂质（蜡酯）降低蒸发率。全氟己基辛烷等新型制剂通过单分子层形成进一步稳定泪膜。
   
   图3揭示分子梯度分布实现功能分层：近上皮处黏蛋白抵抗剪切应力，近空气侧脂质防止污染吸附。

技术挑战与未来方向

当前研究受限于泪液样本量少、上皮离体后形态改变等问题。类器官模型与高通量质谱技术有望解析泪膜空间组学，推动仿生润滑制剂开发。需重点探索分子协同网络（如润滑素-透明质酸复合物）及上皮形貌对界面张力的调控机制，为靶向治疗提供新策略。