组织工程人角膜上皮载体支架的研究进展

摘 要 角膜上皮位于角膜最前端，是角膜抵御外界损伤的重要防线。角膜上皮受损后，可能会造成各种角膜疾病，甚至导致失明。目前治疗角膜疾病最为有效的方法是角膜移植，但捐献角膜的数量十分有限，因此，组织工程角膜上皮成为了一个有效的解决方案。本文对组织工程角膜上皮几种主要的载体支架做一综述。

关键词 组织工程 角膜上皮 载体支架

中图分类号：R318.0 文献标识码：A

角膜位于眼球最前端，为眼睛提供了大部分屈光力。角膜上皮是一类分层的，非角化的鳞状上皮组织，具有4-6层细胞，约占整个角膜厚度的10%。角膜上皮对维持角膜的透明起到了至关重要的作用，一旦受损，便可能导致各种角膜疾病。目前，治疗角膜病盲最有效的手段是进行角膜移植，但捐献角膜的数量远远不能满足临床需求，而组织工程角膜上皮成为了一个有效的解决方案。载体支架的选择对于组织工程角膜上皮的构建起到了关键作用，当前，几种生物材料作为潜在的组织工程角膜上皮支架，被广泛研究。

1羊膜

羊膜位于胎盘膜最内层，可冷冻保存，免疫原性低，并含有许多基底膜蛋白和促进上皮创伤愈合的细胞因子，在眼科手术中被广泛用作支架。羊膜不仅被用来治疗多种眼表疾病，如化学灼伤和热灼伤、翼状胬肉和持续性角膜溃疡，也被用来治疗S-J综合征及其他与角膜缘干细胞缺损相关的疾病。临床观察表明，羊膜移植可有效抑制眼表新生血管的形成。

2胶原

胶原是有机体内含量最丰富的蛋白质，也是角膜细胞外基质的主要蛋白成分，具有良好的生物相容性、适当的生物降解速率和较低的免疫原性，易于大量分离纯化，非常适合用作组织工程角膜上皮的支架材料。直接制备得到的胶原凝胶结构较为脆弱，需使用适当方法在胶原分子间建立共价交联，以得到具有较高机械强度的胶原蛋白支架。

3脱细胞猪角膜基质

脱细胞猪角膜基质作为一种天然来源的生物支架，被广泛应用于再生医学中。脱细胞猪角膜基质保留了天然的结构和基本组分，在组织工程角膜上皮中可提供机械支持，同时也为种子细胞提供了表面受體的附着位点。研究人员使用去垢剂或几种酶，已经成功制备得到了脱细胞猪角膜基质。

4结膜

结膜是位于眼睑内表面的一层透明薄膜，延伸至眼球的前表面，由非角质化的鳞状上皮和一层基底膜组成。角膜和结膜上皮均起源于表皮外胚层，与羊膜相比，结膜与角膜更为相似。Zhao等制备了异种脱细胞结膜基质，利用其构建组织工程角膜上皮，对角膜缘干细胞缺损的家兔进行眼表重建，具有很好的效果。

5丝素蛋白

丝素蛋白是蚕茧的主要结构蛋白，由于其光学性质、机械强度和易于加工的特点，已被用作人角膜上皮细胞生长增殖的培养基质。植入体内后，丝素蛋白只会产生很小的免疫排斥反应和炎症反应，并可被蛋白水解酶完全降解。研究表明，丝素蛋白薄膜的形态显著影响着人角膜上皮细胞的粘附、生长和增殖。

6 角蛋白

角蛋白是在高等脊椎动物上皮细胞中形成的一组富含半胱氨酸的结构蛋白，含大量二硫键，具有很高的机械强度，主要角蛋白存在于头发、指甲等坚硬或丝状结构中。角蛋白不溶于水且可用于提取加工角蛋白的方法有限，其作为再生医学领域的生物材料，仅引起了极小的兴趣。但近年来，研究者也开始试图使用角蛋白作为组织工程角膜上皮的支架材料。

总的来说，组织工程角膜上皮理想的载体支架应满足四个条件：光学透明；种子细胞在其上可以存活并增殖；可以促进种子细胞分化形成天然的分层上皮细胞；易于移植。研究人员已对多种材料进行了研究，并取得了一定成果，这将为广大角膜病盲患者带来新的希望。

作者简介：王柯欢（1992.09-），女，山西运城人，中国海洋大学海洋生命学院海洋生物学硕士研究生，组织工程方向。

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