組織工程人角膜上皮載體支架的研究進(jìn)展

摘 要 角膜上皮位于角膜最前端，是角膜抵御外界損傷的重要防線(xiàn)。角膜上皮受損后，可能會(huì)造成各種角膜疾病，甚至導(dǎo)致失明。目前治療角膜疾病最為有效的方法是角膜移植，但捐獻(xiàn)角膜的數(shù)量十分有限，因此，組織工程角膜上皮成為了一個(gè)有效的解決方案。本文對(duì)組織工程角膜上皮幾種主要的載體支架做一綜述。

關(guān)鍵詞 組織工程 角膜上皮 載體支架

中圖分類(lèi)號(hào)：R318.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

角膜位于眼球最前端，為眼睛提供了大部分屈光力。角膜上皮是一類(lèi)分層的，非角化的鱗狀上皮組織，具有4-6層細(xì)胞，約占整個(gè)角膜厚度的10%。角膜上皮對(duì)維持角膜的透明起到了至關(guān)重要的作用，一旦受損，便可能導(dǎo)致各種角膜疾病。目前，治療角膜病盲最有效的手段是進(jìn)行角膜移植，但捐獻(xiàn)角膜的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足臨床需求，而組織工程角膜上皮成為了一個(gè)有效的解決方案。載體支架的選擇對(duì)于組織工程角膜上皮的構(gòu)建起到了關(guān)鍵作用，當(dāng)前，幾種生物材料作為潛在的組織工程角膜上皮支架，被廣泛研究。

1羊膜

羊膜位于胎盤(pán)膜最內(nèi)層，可冷凍保存，免疫原性低，并含有許多基底膜蛋白和促進(jìn)上皮創(chuàng)傷愈合的細(xì)胞因子，在眼科手術(shù)中被廣泛用作支架。羊膜不僅被用來(lái)治療多種眼表疾病，如化學(xué)灼傷和熱灼傷、翼狀胬肉和持續(xù)性角膜潰瘍，也被用來(lái)治療S-J綜合征及其他與角膜緣干細(xì)胞缺損相關(guān)的疾病。臨床觀察表明，羊膜移植可有效抑制眼表新生血管的形成。

2膠原

膠原是有機(jī)體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，也是角膜細(xì)胞外基質(zhì)的主要蛋白成分，具有良好的生物相容性、適當(dāng)?shù)纳锝到馑俾屎洼^低的免疫原性，易于大量分離純化，非常適合用作組織工程角膜上皮的支架材料。直接制備得到的膠原凝膠結(jié)構(gòu)較為脆弱，需使用適當(dāng)方法在膠原分子間建立共價(jià)交聯(lián)，以得到具有較高機(jī)械強(qiáng)度的膠原蛋白支架。

3脫細(xì)胞豬角膜基質(zhì)

脫細(xì)胞豬角膜基質(zhì)作為一種天然來(lái)源的生物支架，被廣泛應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)中。脫細(xì)胞豬角膜基質(zhì)保留了天然的結(jié)構(gòu)和基本組分，在組織工程角膜上皮中可提供機(jī)械支持，同時(shí)也為種子細(xì)胞提供了表面受體的附著位點(diǎn)。研究人員使用去垢劑或幾種酶，已經(jīng)成功制備得到了脫細(xì)胞豬角膜基質(zhì)。

4結(jié)膜

結(jié)膜是位于眼瞼內(nèi)表面的一層透明薄膜，延伸至眼球的前表面，由非角質(zhì)化的鱗狀上皮和一層基底膜組成。角膜和結(jié)膜上皮均起源于表皮外胚層，與羊膜相比，結(jié)膜與角膜更為相似。Zhao等制備了異種脫細(xì)胞結(jié)膜基質(zhì)，利用其構(gòu)建組織工程角膜上皮，對(duì)角膜緣干細(xì)胞缺損的家兔進(jìn)行眼表重建，具有很好的效果。

5絲素蛋白

絲素蛋白是蠶繭的主要結(jié)構(gòu)蛋白，由于其光學(xué)性質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度和易于加工的特點(diǎn)，已被用作人角膜上皮細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的培養(yǎng)基質(zhì)。植入體內(nèi)后，絲素蛋白只會(huì)產(chǎn)生很小的免疫排斥反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，并可被蛋白水解酶完全降解。研究表明，絲素蛋白薄膜的形態(tài)顯著影響著人角膜上皮細(xì)胞的粘附、生長(zhǎng)和增殖。

6 角蛋白

角蛋白是在高等脊椎動(dòng)物上皮細(xì)胞中形成的一組富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)蛋白，含大量二硫鍵，具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，主要角蛋白存在于頭發(fā)、指甲等堅(jiān)硬或絲狀結(jié)構(gòu)中。角蛋白不溶于水且可用于提取加工角蛋白的方法有限，其作為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的生物材料，僅引起了極小的興趣。但近年來(lái)，研究者也開(kāi)始試圖使用角蛋白作為組織工程角膜上皮的支架材料。

總的來(lái)說(shuō)，組織工程角膜上皮理想的載體支架應(yīng)滿(mǎn)足四個(gè)條件：光學(xué)透明；種子細(xì)胞在其上可以存活并增殖；可以促進(jìn)種子細(xì)胞分化形成天然的分層上皮細(xì)胞；易于移植。研究人員已對(duì)多種材料進(jìn)行了研究，并取得了一定成果，這將為廣大角膜病盲患者帶來(lái)新的希望。

作者簡(jiǎn)介：王柯歡（1992.09-），女，山西運(yùn)城人，中國(guó)海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院海洋生物學(xué)碩士研究生，組織工程方向。

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