組織工程人角膜上皮載體支架的研究進展

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。角膜上皮受損后，可能會造成各種角膜疾病，甚至導致失明。目前治療角膜疾病最為有效的方法是角膜移植，但捐獻角膜的數量十分有限，因此，組織工程角膜上皮成為了一個有效的解決方案。本文對組織工程角膜上皮幾種主要的載體支架做一綜述。

關鍵詞 組織工程 角膜上皮 載體支架

中圖分類號：R318.0 文獻標識碼：A

角膜位于眼球最前端，為眼睛提供了大部分屈光力。角膜上皮是一類分層的，非角化的鱗狀上皮組織，具有4-6層細胞，約占整個角膜厚度的10%。角膜上皮對維持角膜的透明起到了至關重要的作用，一旦受損，便可能導致各種角膜疾病。目前，治療角膜病盲最有效的手段是進行角膜移植，但捐獻角膜的數量遠遠不能滿足臨床需求，而組織工程角膜上皮成為了一個有效的解決方案。載體支架的選擇對于組織工程角膜上皮的構建起到了關鍵作用，當前，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

羊膜位于胎盤膜最內層，可冷凍保存，免疫原性低，并含有許多基底膜蛋白和促進上皮創傷愈合的細胞因子，在眼科手術中被廣泛用作支架。羊膜不僅被用來治療多種眼表疾病，如化學灼傷和熱灼傷、翼狀胬肉和持續性角膜潰瘍，也被用來治療S-J綜合征及其他與角膜緣干細胞缺損相關的疾病。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

膠原是有機體內含量最豐富的蛋白質，也是角膜細胞外基質的主要蛋白成分，具有良好的生物相容性、適當的生物降解速率和較低的免疫原性，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構較為脆弱，需使用適當方法在膠原分子間建立共價交聯，以得到具有較高機械強度的膠原蛋白支架。

3脫細胞豬角膜基質

脫細胞豬角膜基質作為一種天然來源的生物支架，被廣泛應用于再生醫學中。脫細胞豬角膜基質保留了天然的結構和基本組分，在組織工程角膜上皮中可提供機械支持，同時也為種子細胞提供了表面受體的附著位點。研究人員使用去垢劑或幾種酶，已經成功制備得到了脫細胞豬角膜基質。

4結膜

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

5絲素蛋白

絲素蛋白是蠶繭的主要結構蛋白，由于其光學性質、機械強度和易于加工的特點，已被用作人角膜上皮細胞生長增殖的培養基質。植入體內后，絲素蛋白只會產生很小的免疫排斥反應和炎癥反應，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顯著影響著人角膜上皮細胞的粘附、生長和增殖。

6 角蛋白

角蛋白是在高等脊椎動物上皮細胞中形成的一組富含半胱氨酸的結構蛋白，含大量二硫鍵，具有很高的機械強度，主要角蛋白存在于頭發、指甲等堅硬或絲狀結構中。角蛋白不溶于水且可用于提取加工角蛋白的方法有限，其作為再生醫學領域的生物材料，僅引起了極小的興趣。但近年來，研究者也開始試圖使用角蛋白作為組織工程角膜上皮的支架材料。

總的來說，組織工程角膜上皮理想的載體支架應滿足四個條件：光學透明；種子細胞在其上可以存活并增殖；可以促進種子細胞分化形成天然的分層上皮細胞；易于移植。研究人員已對多種材料進行了研究，并取得了一定成果，這將為廣大角膜病盲患者帶來新的希望。

作者簡介：王柯歡（1992.09-），女，山西運城人，中國海洋大學海洋生命學院海洋生物學碩士研究生，組織工程方向。

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