人角膜基质损伤修复研究进展

摘 要 角膜在创伤或手术后，静止状态的角膜基质细胞（Keratocyte）会被激活转化为修复表型细胞：成纤维细胞（Fibroblast）和肌成纤维细胞（Myofibroblast），使得损伤的角膜基质得以修复，但过纤维化会导致瘢痕形成，角膜瘢痕是造成视力不同程度损害甚至丧失的直接原因。本文就角膜基质细胞的转分化方向研究简要综述。

关键词 人角膜基质细胞 转分化 角膜瘢痕 损伤修复

中图分类号：R772.21 文献标识码：A

哺乳动物损伤修复过程会产生纤维化和疤痕，该机制是因为哺乳动物在进化中优先考虑损伤修复的快速性，这可成为拯救生命的重要因素。但是，纤维化的形成给患者带来很多困扰，在眼睛中可导致角膜瘢痕形成甚至致盲。角膜瘢痕是继发于多种角膜疾病的病理性改变，是造成视力不同程度损害甚至丧失的直接原因。因此，深入研究角膜基质细胞转分化的过程，有助于阐明角膜创伤修复机制，并且对角膜损伤后的有效愈合及减少瘢痕形成有重要意义。

1角膜基质

1.1角膜基质结构

角膜由三个组织层构成：上皮细胞层（Epithelium），基质层（Stroma）和内皮细胞层（Endothelium）。角膜基质层是由基质细胞（Corneal Stromal Cells，CSC）和細胞外基质（Extracellular Matrix，ECM）共同构成，约占整个角膜厚度的90%，哺乳动物的角膜基质细胞来源于神经嵴间充质细胞，在胚胎发育时期进入眼睛。角膜基质细胞存在于规则排列的基质胶原纤维之间，能表达有助于角膜透明的晶状体球蛋白，对角膜基质的结构维持及修复有重要作用，基质细胞ECM中存在蛋白多糖，赋予其独特的持水性能，维持角膜基质胶原代谢。

1.2角膜基质创伤愈合过程

近年来，人们研究了角膜创伤修复的基本过程。角膜在创伤或手术后，角膜上皮细胞诱导伤口边缘基质细胞凋亡，邻近的基质细胞活化并转化为成纤维细胞，向伤口处迁移。当细胞移行至角膜伤口边缘无细胞区时，会转化为肌成纤维细胞，从而完成角膜伤口愈合过程。创伤修复完成后，肌成纤维细胞能恢复到静止的角膜基质细胞？形态上，它们似乎可以返回到静止角膜基质细胞的表型，然而，其却不同于静止的基质细胞。

细胞转化后，不仅细胞形态发生改变，功能也发生了变化。静止的角膜基质细胞呈树突状形态，具有合成I型、V型和Ⅵ型等胶原，转酮醇酶和乙醛脱氢酶等蛋白以及keratocan和lumican等蛋白多糖的能力。成纤维细胞呈梭形，多核仁，细胞质中的颗粒缺失，并且细胞降低表达角膜基质细胞高表达的转酮醇酶和乙醛脱氢酶等蛋白和keratocan和lumican等硫酸角质素的表达。肌成纤维细胞的特定标记物是 平滑肌肌动蛋白（ -SMA），该蛋白通过与细胞外胶原基质及FN的连接来增强组织的收缩能力。因此，肌成纤维细胞能提高角膜组织损伤修复后的牢固性和稳定性。有人提出，在培养的细胞中，肌成纤维细胞比成纤维细胞含有更多的应力纤维和粘着斑，细胞表达的a-SMA抑制细胞的活力。

2结语

综上所述，根据基质细胞三种不同表型的特征，我们可以在体外构建出人角膜基质细胞损伤修复模型，研究细胞中生长因子和细胞因子如bFGF和TGF- 在角膜伤口愈合过程中所起到的调节作用，争取最大限度恢复角膜的透明性，为临床上治疗角膜瘢痕提供重要的参考依据。

作者简介：吴淑娴，出生于1991年9月，女，山东滨州人，中国海洋大学海洋生命学院硕士研究生，研究方向：细胞工程。

参考文献

[1] 张冰洁，郝继龙，卢佳，等.多核白细胞弹性蛋白酶对人角膜基质细胞MMP-1、MMP-3表达的影响[J].中国老年学杂志，2010，30（2）：148-149.

[2] 李晓磊.姜黄素抗角膜基质细胞纤维化的初步研究[D].河北：河北医科大学，2011：1-40.

[3] 宋秀君.重视角膜基质细胞的作用[J].中华实验眼科杂志，2011，29（12）：1057-1060.

[4] Anthony P C，Brookes N H，Clover G M.Confocal imaging of the human keratocyte network using the vital dye 5-chloromethylfluorescein diacetate[J].Clinical & Experimental Ophthalmology，2003，31（2）：147-154.

[5] Boris H.Formation and function of the myofibroblast during tissue repair[J].Journal of Investigative Dermatology，2007，127（3）：526-537.

[6] Ronnov-Jessen L，Petersen O W.A function for filamentous alpha-smooth muscle actin：retardation of motility in fibroblasts[J]. Journal of Cell Biology，1996，134（1）：67-80.