目的  机械应力（MS）能促进人视网膜色素上皮细胞（RPE）分泌胶原，但MS对胶原层的三维结构和RPE代谢的影响尚不明确。本实验应用光学二次谐波成像技术（SHG），对经MS干预后的RPE的原位胶原合成进行定量检测，并分析其三维结构。使用代谢组学方法评估MS对RPE代谢的影响。

方法  1、细胞分组：将人RPE按20000个/cm²接种于胶原涂层组织培养皿。分为接受机械应力牵引组（MS组）和未接受组（对照组）。培养28天后固定，然后进行免疫荧光染色（anti-actin, anti-fibronectin和anti-α-smooth muscle actin）。2、SHG检测：使用SHG激光共焦显微镜，在第14和28天对各组进行原位胶原含量的检测；在固定和免疫染色后进行肌动蛋白检测；使用Metamorph Offline软件包分析三维结构。3、代谢组学检测：在第7、14和28天取各组培养液进行核磁共振氢谱检测和主成分分析。

结果  1、胶原合成量：在第14和28天，对照组合成的胶原为264575±45876Voxels/ mm²和345674±65887Voxels/ mm²，明显低于MS组（P<0.01）。2、胶原层三维结构：对照组的胶原纤维呈疏松的网状结构，无方向性，胶原层较薄（约10μm）；MS组的胶原纤维结构致密，有明显的方向性，胶原层较厚（约16μm）。3、免疫荧光：MS组的anti-α-sma、anti-actin和anti-fibronectin染色明显强于对照组，细胞骨架结构明显延长。4、代谢组学：在各个时间点，MS组的蛋白质和糖类代谢物（包括丙氨酸、乙酸盐、乳酸等）浓度均明显高于对照组，提示三羧酸循环增强。

结论  机械应力可导致人视网膜色素上皮细胞的原位胶原合成增加，并改变其原位合成的胶原层的三维结构（表现为胶原结构更致密，且有明显的方向性）。机械应力也可影响细胞的蛋白质和糖类代谢。