骨髓內皮祖細胞重建角膜內皮層的研究

《骨髓內皮祖細胞重建角膜內皮層的研究》是依託上海交通大學，由陳苹擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：骨髓內皮祖細胞重建角膜內皮層的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳苹
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

臨床上角膜內皮失代償依靠角膜移植進行治療，但存在供體缺乏，手術操作複雜，免疫排斥等難題；體外培養角膜內皮細胞移植也因細胞來源不足和無合適的載體而難以套用。尋找自體來源的幹細胞和探索理想的構建方法來重建角膜內皮層是目前研究的方向和熱點。本課題組在前期工作中對骨髓內皮祖細胞（EPC）進行了共培養體系的誘導和移植實驗，初步的動物移植實驗結果顯示誘導的EPC能減輕角膜水腫。本研究擬最佳化共培養系統誘導EPC向角膜內皮細胞分化，並利用免疫磁珠連線目的細胞，通過前房注射輔以外加磁場做內皮導向，以清除了細胞的宿主自身後彈力層為細胞提供生長界面，觀察EPC代替角膜內皮細胞移植的效果。本研究的成功將不僅解決角膜內皮層構建的種子細胞來源問題，真正實現免載體的自體細胞移植，同時解決了手術操作困難不穩定等問題，為在體角膜內皮層的構建以及臨床上角膜內皮失代償疾病的治療提供了新的思路、理論基礎和實驗依據。

結題摘要

全世界每年約有100萬以上的患者因為角膜內皮細胞功能失代償而導致失明。目前治療角膜內皮失代償的有效方法是穿透性角膜移植，後板層移植和角膜內皮層移植，但現在世界範圍內供體都嚴重缺乏。研究發現角膜內皮細胞並未退出細胞周期，分離培養後可以在體外擴增，但增殖能力十分有限。尋找合適的幹細胞作為種子細胞進行角膜內皮層的修復十分有意義。使用傳統組織工程方法，將種子細胞接種於材料上再移植回前房的方法對材料的透明性韌性可降解性生物安全性等都有十分高的要求。1.本課題組根據角膜內皮細胞特性（屏障作用，泵功能）成功分離培養了血管內皮的前體幹細胞骨髓內皮祖細胞，對其進行鑑定並選擇其作為種子細胞用於角膜移植。2.本課題組計畫使用細胞移植方法而非傳統組織工程方法進性角膜內皮層修復。課題設計把內皮祖細胞在體外培養後進行磁珠連線，在外加磁場的作用下可使其在液體中進行定向遷移。課題組經過反覆實驗不斷改進在體外實驗中成功使內皮祖細胞完全對抗重力作用粘附於培養皿的上壁，在體外驗證此方法的可行性。3.動物實驗中本課題組設計將磁珠連線的骨髓內皮細胞注射入內皮損傷模型動物的前房（後彈力層撕除的紐西蘭兔），然後加以磁力導向，使骨髓內皮祖細胞粘附角膜內皮層生長分化完成角膜內皮層修復。結果顯示實驗組兔角膜內皮修復較單純細胞注射和空白對照組明顯有效。上述成果整理後在中文核心期刊發表論文1篇，另有1篇英文論文撰寫及準備投稿中。骨髓內皮祖細胞來源的細胞已驗證有部分角膜內皮細胞特徵分子的表達，其分化機制也在進一步研究探討中。本課題研究為今後治療角膜內皮失代償提供新思路和新方法。另外在此項目的資助下本課題組對iPS細胞誘導為角膜內皮細胞的可行性進行了探索性研究，以及眼底方面的相關研究。 在此項目的資助下課題組成員已在SCI收錄的雜誌《Invest Ophthalmol Vis Sci》上發表論文1篇，1篇論文在《Exp Eye Res》雜誌審稿中。另有1篇中文論文審稿中。培養博士研究生2名，碩士研究生1名。