小鼠眼内血管系统形成先于眼外血管系统侵入：后循环发育机制新发现

本研究针对小鼠眼后循环系统发育机制不明的问题，通过时序性解剖学与免疫组化分析，首次揭示脉络膜毛细血管（Choriocapillaris）和玻璃体毛细血管（Hyaloid Capillaries）通过血成血管细胞（Hemangioblasts）原位分化形成，且眼内段血管（Intraocular Vasculature）形成早于眼外段（Extraocular Segments）侵入眼球。该发现为理解眼部发育性疾病（如先天性脉络膜缺损）提供了关键时空框架，对眼科疾病病理机制研究具有里程碑意义。

　　

眼睛作为人体最精密的感官器官，其功能高度依赖完整的血液循环系统。眼后循环系统（Posterior Ocular Circulatory System）包括脉络膜血管、中央视网膜动脉（Central Retinal Artery）和后睫状动脉（Posterior Ciliary Arteries, PCAs），它们共同承担着为视网膜、虹膜、睫状体等关键结构供血的重任。尽管视网膜血管系统的发育已有较多研究，但整个眼后循环系统——尤其是脉络膜和玻璃体血管的起源与形成时序——仍存在大量未知。这种认知空白严重制约了对先天性眼病（如早产儿视网膜病变、脉络膜缺损等）机制的理解，也限制了相关疾病模型的构建与治疗策略的开发。

为此，研究团队以小鼠为模型，系统性地研究了眼后循环系统的发育过程。他们发现，眼内血管网络的形成并非传统认为的“由外向内”生长（即眼外血管侵入眼球），而是通过原位分化（in situ）和从头形成（de novo）的方式优先建立。这一发现挑战了既往认知，为眼部血管发育提供了全新范式。相关成果已发表于发育生物学领域权威期刊《Developmental Biology》。

本研究主要采用了以下关键技术方法：1. 使用针对内皮细胞标志物EMCN（Endomucin）的全身免疫染色技术，追踪胚胎期（E9.5-E11.5）血管网络形成；2. 通过FITC-葡聚糖全身血管造影术验证血流灌注时序；3. 应用免疫组化多重染色（GATA1/VE-CAD/VEGFR2/PODXL）鉴定血成血管细胞（Hemangioblasts）及其分化轨迹；4. 结合全眼铺片和冰冻切片技术，对E10至出生后6周的小鼠眼球进行时序性解剖学分析。样本来源于ICR品系小鼠胚胎及新生幼鼠，每组实验使用8-12个来自3只不同母鼠的胚胎。

研究结果

脉络膜毛细血管原基始于胚胎期第10天（E10）

通过全胚胎免疫染色发现，E9.5时 optic vesicle（视泡）表面尚无EMCN⁺内皮细胞，而到E10时已出现粗糙的血管网络覆盖 optic cup（视杯）。至E10.5时，网络结构更为有序并出现分支，E11.5时进一步细化为密集的毛细血管网，覆盖除瞳孔外的整个视网膜外层表面，被确认为脉络膜毛细血管（Choriocapillaris）的原基。

脉络膜形成不依赖血管生成（Angiogenesis）

血管造影显示，E10时眼周血管网尚无血流灌注（FITC信号阴性），E10.5时部分区域出现血流，E11.5时血流信号与EMCN⁺血管完全重合。这表明脉络膜毛细血管的形成并非通过已有血管的芽生（Sprouting）实现，而是独立于血流灌注的原位分化过程。

脉络膜毛细血管依赖血成血管细胞原位分化

免疫组化证实，E10时GATA1⁺/VE-CAD⁺和PODXL⁺/VEGFR2⁺细胞（血成血管细胞标志物）附着于视网膜色素上皮（RPE）下，并逐渐分化为EMCN⁺内皮细胞。定量分析显示，E10至E10.5期间GATA1⁺/EMCN⁺细胞（未分化血成血管细胞）比例下降，而GATA1^-/EMCN⁺细胞（成熟内皮细胞）显著增加，证实了原位分化过程。E11.5时，血管腔（Hole）结构开始形成，且血成血管细胞出现于视神经鞘周围。

玻璃体毛细血管早于玻璃体动脉形成

E10.5时，玻璃体腔（Hyaloid Cavity）和瞳孔缘基质中出现血成血管细胞岛（Islets），至E11.5扩展为玻璃体毛细血管原基。全眼染色显示，E12.5时才有EMCN⁺血管穿透视网膜并与脉络膜连接，而E13.5时沿视神经走行的αSMA^-（平滑肌肌动蛋白阴性）玻璃体动脉初步形成，至E15.5才被αSMA⁺平滑肌覆盖。这证实玻璃体毛细血管和眼内段动脉的形成均早于眼外段血管的侵入。

后睫状动脉（PCAs）眼内段起源于玻璃体动脉分支

E15.5时，玻璃体动脉在脉络膜内分出鼻侧和颞侧分支（未来长PCAs），E17.5时通过交通动脉（Communicating Arteries）形成动脉环（Zinn-Haller动脉环原基），并发出短PCAs分支。出生后第0天（P0），背侧交通动脉重塑为动脉，而腹侧分支保留。

PCAs眼外段于出生后出现

αSMA染色显示，E17.5和P0时眼球后部仅存在玻璃体动脉，而PCAs眼外段直至出生后1周才首次出现，并在3周内快速增加，6周时达到约8条。值得注意的是，即便在12周时，PCAs眼内段仍与中央视网膜动脉相连，未完全分离。

结论与意义

本研究首次系统揭示了小鼠眼后循环系统的发育时序：脉络膜毛细血管和玻璃体毛细血管通过血成血管细胞原位分化形成，且眼内段血管（包括玻璃体动脉和PCAs分支）的建立早于眼外段血管的侵入。这一过程与眼部其他结构（如晶状体、角膜、视网膜）的发育高度同步，体现了演化上的经济性与功能性适配。

该发现对眼科疾病研究具有多重意义：

1. 1.

   为先天性血管异常（如Persistent Hyaloid Artery综合征）提供了发育学解释；

2. 2.

   提示PCAs与中央视网膜动脉的发育关联可能参与某些青光眼或缺血性视神经病变的病理过程；

3. 3.

   血成血管细胞原位分化的机制可能成为治疗脉络膜新生血管疾病的新靶点。

需要注意的是，小鼠与人类在血管形成细胞过程（如血成血管细胞分化时序）和动脉形成同步性上存在差异，因此在将结论推向临床时应谨慎验证。本研究为理解眼部血管发育建立了重要时空框架，也为后续分子机制研究和疾病模型构建奠定了坚实基础。