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人角膜细胞在体外培养的研究进展①
牛莹 摘 要:人角膜是光通过的窗口,在维持眼压和对光路调节方面也起着重要的作用,由角膜缺损或病变引起的眼疾严重时会导致患者失明。目前治疗这类疾病的唯一办法就是角膜移植,但是及其匮乏的角膜供体使得多人角膜细胞在体外培养的研究进展①
牛莹 摘 要:人角膜是光通过的窗口,在维持眼压和对光路调节方面也起着重要的作用,由角膜缺损或病变引起的眼疾严重时会导致患者失明。目前治疗这类疾病的唯一办法就是角膜移植,但是及其匮乏的角膜供体使得多数患者失去重新获得光明的机会。近些年来兴起的组织工程人角膜体外重建技术给数以千万计的患者带来了福音。来自自体的人角膜细胞是上述组织工程所需的最理想的种子细胞,本文就人角膜细胞在体外的培养和扩增的进展和存在的问题进行综述。
关键词:人角膜上皮细胞 基质细胞 内皮细胞 体外培养
中图分类号:R772 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0231-01
组织工程人角膜体外重建基本方法是取一定量种子细胞,将其成功迁入到生物相容性良好的载体中,形成结构与人角膜相似的组织工程眼角膜。来源于病人本身的自体细胞是最理想的种子细胞,其最大的优越性在于植入人体后不会引起个体的免疫排斥反应。如果能将自体细胞在体外持续扩增培养,将会对组织工程人角膜体外重建做出巨大贡献。本文拟对人角膜三种细胞在体外扩增培养的研究进展、目前存在的问题以及解决途径进行综述。
1 人角膜细胞概述
人角膜细胞有三种:人角膜上皮细胞,人角膜基质细胞以及人角膜内皮细胞。形态结构各异的人角膜细胞在各自的区域行使着各自的生物学功能,共同维持角膜的透明度,厚度以及正常的生理功能。
人角膜上皮细胞根据其形状不同分为鳞状细胞,翼状细胞以及柱状细胞。其中鳞状细胞位于表层,靠紧密连接和黏着带形成一半渗透性膜。中间为翼状细胞,细胞与细胞间靠桥粒结构连接。底层为单层的柱状细胞,三种细胞中只有柱状细胞尚有分裂能力,且它还可以分泌产生基底膜,柱状细胞靠半桥粒结构固定于基底膜上。
人角膜基质细胞分布于角膜基质纤维板层之间,其形态非常扁平,从中央细胞体向各方延伸出许多长的分支,逐渐变细。这些分支的末端与邻近的细胞相接触,形成层间连接。它具有典型的蛋白质分泌细胞的细胞器,如核糖体,内质网及高尔基体等。正常情况下人角膜基质细胞处于静止、半脱水的状态,但在人角膜发育和修复时,人角膜基质细胞分泌和合成胶原纤维的能力增强。
人角膜内皮细胞排列成单层,构***角膜内皮层。角膜内皮细胞呈规则的六角形,表面有很多微绒毛,细胞与细胞间的连接为桥粒和缝隙连接。细胞膜透明,透射电镜下可见胞浆中分布内质网,高尔基体以及较多的线粒体。人角膜内皮细胞没有增殖能力,随着年龄的增加,疾病或者眼内手术的影响,人角膜内皮的数量会慢慢减少,细胞的形状以及大小都会发生变化。
2 人角膜细胞培养概况
中山大学王智崇等人尝试建立利用连续传代培养的方法建立人角膜上皮细胞系[1]。该实验将无菌的眼球转入超净工作台后,用虹膜恢复器钝性分离角膜缘板层组织。随后剪成1mm3大小组织块,将组织块上皮面朝下贴在培养瓶中,干贴30min后补加少量完全培养液,静置培养。这些学者成功建立了2株角膜上皮细胞系。光镜下该细胞系细胞成典型