用自体干细胞治疗角膜瘢痕

　　

生物通报道：最近，根据匹茨堡大学医学院（UPMC）研究人员开展的一项小鼠模型实验表明，从患者未损坏眼睛的小活检组织培养出干细胞，然后将其放置在损伤部分，可治疗会导致失明的角膜瘢痕。相关研究结果发表在2014年12月10日的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志，将来有望挽救全球数百万人的视力，并会减少角膜移植的需要。

根据美国国立卫生研究院（NIH）国家眼科研究所资料显示，在全球范围内，角膜感染性疾病已经损害了超过2.5亿人的视力，并使600多万人失明。高级研究员、匹茨堡大学眼科学教授、UPMC和匹茨堡大学Louis J. Fox 视力恢复中心副主任James L. Funderburgh博士称，外伤，如烫伤，也是导致角膜瘢痕形成的主要原因。

Funderburgh博士说：“角膜是世界的一个活窗口，伤害它会引发使人很难或不可能看清的混浊。角膜受损之后，身体通常会形成瘢痕组织。我们发现，干细胞的递送，可启动健康角膜组织的再生，而不是形成瘢痕，从而使角膜表面清晰光滑。”

本研究第一作者、印度L.V. Prasad 眼科研究所角膜外科医生Sayan Basu，加入了匹茨堡大学Funderburgh实验室。之前Basu博士开发出一种技术，从眼睛表面以及角膜和巩膜（称为异色边缘）之间区域的小活检组织获得角膜干细胞。从这一区域去除组织之后，伤口可迅速痊愈，而只有很少不适，并不破坏视力。从供体眼库中收集活检组织之后，该研究小组用人血清在培养板上培养它们，将细胞的数量进一步扩大。他们进行了一些检测，来验证这些细胞实际上就是角膜干细胞。

Basu博士指出：“利用来自患者未受损眼睛的干细胞，可以让我们绕开排斥问题。这可能是非常有用的，特别是在那些没有角膜组织库可供移植的地区。”

然后，研究小组在角膜受损的小鼠模型中检测了人类干细胞。他们用一种纤维蛋白（一种存在于血凝块的蛋白，通常被用作外科手术粘合剂）凝胶，将干细胞粘合到受损部位。他们发现，经过四周的治疗，小鼠的瘢痕性角膜痊愈，并再次清晰，而未经治疗的小鼠角膜仍然有混浊。

Funderburgh博士说：“即使在微观层面上，我们也看不出干细胞治疗的组织和未损坏角膜组织之间有什么区别。我们还高兴地看到，干细胞似乎可诱导它们放置部位以外紧邻区域的愈合。这表明，细胞正在产生促进再生的因子，而不只是取代失去的组织。”

该研究小组的工作是受一项小规模试点研究（在海德拉巴进行）的启发，这项研究中，少数患者将接受他们自己的角膜干细胞作为治疗策略。

（生物通：王英）

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生物通推荐原文摘要：
Human limbal biopsy–derived stromal stem cells prevent corneal scarring
Abstract：Conventional allograft therapy for corneal scarring is widespread and successful, but donor tissue is not universally available, and some grafts fail owing to rejection and complications such as endothelial failure. We investigated direct treatment of corneal scarring using autologous stem cells, a therapy that, if successful, could reduce the need for corneal grafts. Mesenchymal cells were expanded from small superficial, clinically replicable limbal biopsies of human cadaveric corneo-scleral rims. Limbal biopsy–derived stromal cells (LBSCs) expanded rapidly in media containing human serum, were highly clonogenic, and could generate spheres expressing stem cell genes (ABCG2, Nestin, NGFR, Oct4, PAX6, and Sox2). Human LBSCs differentiated into keratocytes expressing characteristic marker genes (ALDH3A1, AQP1, KERA, and PTGDS) and organized a thick lamellar stroma-like tissue containing aligned collagen and keratan sulfate proteoglycans when cultured on aligned nanofiber substrata. When engrafted into mouse corneal wounds, LBSCs prevented formation of light-scattering scar tissue containing fibrotic matrix components. The presence of LBSCs induced regeneration of ablated stroma with tissue exhibiting lamellar structure and collagen organization indistinguishable from that of native tissue. Because the limbus can be easily biopsied from either eye of an affected individual and LBSCs capable of corneal stromal remodeling can be expanded under xeno-free autologous conditions, these cells present a potential for autologous stem cell–based treatment of corneal stromal blindness.