《Scientific Reports》:Autologous glueless simple oral mucosal transplantation for the repair of limbal stem cell deficiency ocular surface in a rabbit model
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为解决角膜缘干细胞缺乏(LSCD)眼表修复面临的移植物来源有限及异体排斥问题,研究人员开展了自体无胶简单口腔黏膜移植(GSOMT)修复兔 LSCD 眼表的研究。结果显示 GSOMT 可有效预防兔 LSCD 发展,为治疗 LSCD 提供新策略。
角膜,作为眼睛的重要组成部分,宛如一扇清澈的窗户,让我们得以清晰地观察世界。角膜上皮则是这扇窗户的 “守护屏障”,不仅能抵御细菌入侵、防止泪水渗透和水分蒸发,还为眼睛打造出光滑湿润的屈光表面。而角膜上皮的正常运作,离不开角膜缘干细胞(Limbal stem cells)的支持。无论是生理状态下的细胞凋亡更新,还是受伤后的修复,角膜缘干细胞都起着关键作用。
然而,现实中诸多因素却在威胁着角膜缘干细胞的健康。物理、化学伤害,像一些意外事故中的强光灼伤、化学物质腐蚀;还有诸如 Steven-Joson 综合征、眼类天疱疮等眼部疾病;甚至眼部手术带来的医源性创伤,都可能损伤角膜缘组织。一旦角膜缘受损,角膜缘干细胞的功能就难以维持,周边的结膜上皮会趁机侵入角膜,形成血管化的结膜瘢痕组织,逐渐包裹角膜表面。原本光滑透明的角膜上皮被结膜组织取代,角膜透明度降低,视力也随之受损,这种眼部病变就是角膜缘干细胞缺乏眼表(LSCD)。
目前,角膜缘干细胞缺乏眼表的修复主要依赖角膜缘组织移植。但体外构建自体角膜缘上皮细胞膜在临床应用中困难重重,难以广泛推行。近年来,自体(无胶)简单角膜缘上皮移植(SLET 或 GSLET)虽在单眼 LSCD 修复中取得成功,操作简便且避免了胶水带来的风险,可移植所需的自体角膜缘组织来源有限,尤其是双眼 LSCD 患者,根本无法提供足够的自体角膜缘组织。并且,角膜缘富含血管和淋巴组织,异体移植后排斥反应严重,常导致眼表修复失败。因此,寻找能替代自体角膜缘组织修复双眼 LSCD 眼表的其他组织迫在眉睫。
在此背景下,山东第二省综合医院和山东大学齐鲁医院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在探究无胶简单口腔黏膜移植(GSOMT)对预防兔角膜缘干细胞缺乏发展的疗效,期望为治疗双眼 LSCD 提供新的方法。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为相关领域带来了新的希望。
研究人员采用了一系列关键技术方法:首先,选取 15 只雌性新西兰白兔,随机分为无胶简单口腔黏膜上皮移植(GSOMT)组、无胶简单角膜缘上皮移植(GSLET)组和未移植的 LSCD 组。接着,通过酒精浸泡和机械刮除的方式构建兔 LSCD 动物模型 。然后,分别获取口腔黏膜上皮和角膜缘组织上皮,并将其切成小块。在角膜缘处制作微切口,把切好的组织块植入。术后,利用裂隙灯显微镜结合荧光素染色观察角膜上皮缺损、混浊和新生血管情况,并进行评分;还对相关组织进行 HE 染色和免疫组化检测 CK12、CK13、p63。
研究结果如下:
临床观察 :术后不同时间点观察发现,LSCD 组角膜上皮缺损严重,至 4 个月时仍未完全愈合,同时出现角膜新生血管和混浊;GSOMT 组和 GSLET 组在术后 15 天左右角膜上皮基本修复完全,角膜清晰,荧光素染色评分和新生血管评分均显著低于 LSCD 组,且两组间无显著差异。
组织学研究 :HE 染色显示,术后 4 个月,GSOMT 组移植的口腔黏膜移植物与受体角膜组织融合良好,结构类似正常口腔黏膜;GSLET 组角膜缘移植物也与受体角膜组织融合良好;而 LSCD 组角膜表面上皮层薄,且有杯状细胞,表明存在结膜上皮。
免疫组化结果 :GSOMT 组移植的口腔黏膜移植物 CK12 阴性、CK13 和 p63 阳性,符合口腔黏膜上皮表型,其周围上皮 CK12 阳性、CK13 阴性,符合正常角膜上皮表型;GSLET 组角膜缘组织移植物和周围上皮 CK12、p63 阳性,CK13 阴性,符合正常角膜上皮表型;LSCD 组上皮 CK13、p63 阳性,CK12 阴性,且有杯状细胞,符合结膜上皮表型。
研究结论表明,自体简单口腔黏膜组织移植可有效预防 LSCD 的发展,避免了移植物来源有限和异体排斥的问题,尤其是在双眼 LSCD 的情况下。这为预防 LSCD 提供了全新的策略,为后续的临床推广和应用奠定了坚实基础。不过,在临床实践中,GSOMT 对 LSCD 的治疗效果还需进一步研究确认,后续可扩大实验动物数量和观察指标获取更详细数据。此外,虽然研究发现 GSOMT 组移植的口腔黏膜组织块能在受体角膜缘存活并维持特性,但具体预防 LSCD 发生的机制尚不明确,未来可从蛋白质和基因层面深入研究相关因素揭示其机制。总之,这项研究成果具有重要的理论和实践意义,有望为角膜缘干细胞缺乏眼表疾病的治疗带来新的突破。
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