114年:眼球生理

關於眼角膜構造,下列何者錯誤?

A角膜內皮細胞數在年輕成人大概有3,000 cells/mm2
B角膜內皮細胞數隨著年齡的增加每年約流失0.6%,而流失的角膜內皮細胞其鄰近內皮細胞會變小
C角膜內皮細胞低於500cells/mm2,可能引起角膜水腫
D中心角膜的厚度跟性別無關(does not differ between males and females ),但與種族有關(varies between

詳細解析

本題觀念:

本題考角膜內皮細胞(corneal endothelial cells)的特性,包括細胞密度、年齡相關的流失率及補償機制,以及角膜厚度的個體差異。此為「何者錯誤」反向題。

選項分析

(A) 角膜內皮細胞數在年輕成人大概有 3,000 cells/mm² ✅ 正確。年輕成人的角膜內皮細胞密度平均約為 2,500–3,000 cells/mm²,出生時最高可達 ~3,000 cells/mm²,隨後隨年齡逐漸下降。

(B) 角膜內皮細胞數隨著年齡的增加每年約流失 0.6%,而流失的角膜內皮細胞其鄰近內皮細胞會變小 ❌ 錯誤(本題答案)。年齡相關的流失率「每年約 0.6%」是正確的,但後半句「鄰近細胞會變小」是錯誤的。事實上,當角膜內皮細胞死亡後,**鄰近細胞會擴大(enlarge)並遷移(migrate)**來填補空缺,以維持內皮層的連續完整性。這種代償機制使細胞密度降低、細胞大小不均(polymegethism)且形狀改變(pleomorphism,由六角形變為不規則形)。

(C) 角膜內皮細胞低於 500 cells/mm²,可能引起角膜水腫 ✅ 正確。當角膜內皮細胞密度低於臨界值(通常約 400–500 cells/mm²)時,內皮細胞的幫浦功能(pump function)無法維持角膜基質的脫水狀態,導致角膜水腫(corneal edema)和透明度下降,最終影響視力。

(D) 中心角膜的厚度跟性別無關(does not differ between males and females),但與種族有關(varies between races) ✅ 大致正確(原文有 PDF 截斷,但核心概念可辨識)。多數文獻指出中心角膜厚度(central corneal thickness, CCT)與性別無顯著差異,但在不同族裔間存在差異(如亞洲族裔平均 CCT 較高加索族裔略薄)。

答案解析

答案為 (B)

角膜內皮細胞損失後的補償機制是關鍵考點:

  • 成人角膜內皮細胞幾乎無增殖能力(very limited proliferative capacity)
  • 代償方式:鄰近細胞擴大(enlargement) + **遷移(migration)**填補空缺
  • 結果:細胞密度↓,細胞面積不均(polymegethism),六角形比例↓(pleomorphism)

若選項 B 說「鄰近細胞會變小」,與實際生理恰好相反,故為錯誤。

核心知識點

  1. 正常角膜內皮細胞密度:年輕成人 ~2,500–3,000 cells/mm²
  2. 年齡相關流失率:~0.6% / 年,老年(60–79 歲)約 2,600 cells/mm²
  3. 代償機制:細胞無法增殖 → 鄰近細胞擴大並遷移(非縮小)
  4. 臨界值:< 400–500 cells/mm² → 角膜失代償(decompensation)→ 角膜水腫
  5. 中心角膜厚度(CCT):與性別無顯著差異,但有種族差異

臨床重要性

角膜內皮細胞密度是評估角膜健康的重要指標,在白內障手術、角膜移植術前評估中具關鍵意義。內皮細胞密度 < 1,000 cells/mm² 時,任何手術操作都可能引發角膜失代償,需審慎評估手術風險。

參考資料

  1. Corneal endothelium - Wikipedia
  2. Risk factors for fluctuations in corneal endothelial cell density - PMC
  3. Biology of the corneal endothelium in health and disease | Eye
  4. The Consequences of Corneal Endothelial Compromise