114年:眼球生理

下列何者為維持視網膜色素上皮細胞(retina pigment epithelium )與神經視網膜(neural retina )彼此附著之因素?①細胞骨架(cytoskeleton )連接 ②結締組織(connective tissue ) ③粘性蛋白多醣(viscous proteoglycans ) ④靜電力(electrostatic forces )

A①③
B②③
C②④
D③④

詳細解析

本題觀念:

視網膜色素上皮細胞(RPE)與神經視網膜(neural retina)之間的附著機制——考查維持視網膜下間隙(subretinal space)兩側細胞黏附的因素組合。

選項分析

維持RPE與神經視網膜(主要是感光細胞外節)相互附著的機制,需從以下四個選項評估:

  • ①細胞骨架(cytoskeleton)連接
  • ②結締組織(connective tissue)
  • ③粘性蛋白多醣(viscous proteoglycans)
  • ④靜電力(electrostatic forces)

①細胞骨架連接:RPE細胞的頂端微絨毛(apical microvilli)與感光細胞外節(photoreceptor outer segments)相互交織(interdigitation),但兩者之間並無直接細胞骨架連接——感光細胞外節和RPE之間沒有細胞間直接物理性骨架橋接。此機轉主要是機械性嵌合而非共用骨架。❌ 不是主要附著因素

②結締組織:RPE與神經視網膜之間的視網膜下間隙(subretinal space)內沒有結締組織。兩者之間填充的是感光受器間基質(interphotoreceptor matrix, IPM),而非纖維性結締組織(膠原蛋白/纖維母細胞)。❌ 錯誤,無結締組織

③粘性蛋白多醣(viscous proteoglycans):感光受器間基質(IPM)的主要成分就是蛋白多醣(proteoglycans)和糖胺聚醣(glycosaminoglycans, GAGs),包括硫酸軟骨素(chondroitin sulfate)、透明質酸(hyaluronic acid),以及IMPG1、IMPG2等特異性IPM蛋白多醣。這些粘性大分子提供視網膜附著的黏合力,並介導RPE微絨毛與感光細胞外節的相互作用。✅ 正確

④靜電力(electrostatic forces):RPE與感光細胞均帶有電荷,感光受器外節表面帶負電,RPE頂端表面也帶負電,但其分泌的某些IPM成分帶正電,形成靜電引力。此外,眼內液體的滲透壓差和跨上皮電位差也產生靜水力/靜電力,協助維持視網膜貼附。研究顯示靜電交互作用在視網膜黏附中扮演一定角色。✅ 正確

(A) ①③ — ①細胞骨架連接非主要機轉,錯誤 (B) ②③ — ②結締組織不存在於此位置,錯誤 (C) ②④ — ②錯誤,排除 (D) ③④ — ③粘性蛋白多醣 + ④靜電力,均為正確的附著機制 ✅

答案解析

正確答案為 (D) ③④:粘性蛋白多醣 + 靜電力。

RPE與神經視網膜的附著機制可分為以下幾類:

  1. 感光受器間基質(IPM)的粘性蛋白多醣(選項③)

    • IPM填充視網膜下間隙,富含蛋白多醣(IMPG1、IMPG2)和硫酸軟骨素、透明質酸
    • 這些粘性分子作為「黏合劑」,介導RPE頂端微絨毛與感光細胞外節的物理連接
    • IMPG1/IMPG2基因突變患者可出現視網膜下物質堆積,視功能受損
  2. 靜電力(選項④)

    • RPE分泌帶電性IPM成分,形成靜電交互作用
    • 跨上皮電位差與離子泵(如 Na+/K+\text{Na}^+/\text{K}^+-ATPase)維持電化學梯度,協助維持視網膜附著
  3. RPE主動液體泵送(雖未在選項中,但為重要補充)

    • RPE持續將液體從視網膜下間隙泵向脈絡膜,維持輕微負壓,協助視網膜貼附

注意:沒有結締組織(視網膜下間隙無纖維);細胞骨架連接指的是RPE本身內部的肌動蛋白骨架,並非與神經視網膜之間的連接。

核心知識點

  1. 視網膜附著機制(考試重點)
    • 感光受器間基質(IPM)的粘性蛋白多醣 ✅
    • 靜電力 ✅
    • RPE主動液體泵送(負壓機制)
    • RPE微絨毛與感光細胞外節的機械嵌合
  2. 視網膜下間隙:正常情況下為「潛在空間」,無結締組織,充滿IPM
  3. 視網膜剝離(retinal detachment):上述附著力喪失,神經視網膜從RPE分離
  4. IPM的功能:視網膜附著、視覺循環支持(視黃醛轉運)、光感受器外節更新

參考資料

  1. Proteoglycan IMPG2 Shapes the Interphotoreceptor Matrix - PMC
  2. The Retinal Pigment Epithelium - Webvision - NCBI Bookshelf
  3. The Retinal Pigment Epithelium in Visual Function - Physiological Reviews