应用前景和未来的挑战

从临床应用的角度，组织工程化角膜并不一定需要具有全部三层结构，有时仅需要板层组织或单纯的角膜上皮、基质或内皮组织。因此，可以根据临床应用的前景，分别构建组织工程化角膜上皮、基质或内皮组织。目前利用自身或同种异体角膜上皮干细胞重建眼表的相关研究已经比较成熟，可以在体外培养组织工程化的生物角膜上皮。这一技术的进一步完善可望近期用于临床。另外，在生物角膜上皮、基质或内皮组织的构建过程中，可以利用多种材料作为支架，如胶原、高分子材料（如PLGA）、羊膜和异种角膜基质等。这样就可以相对快捷地构建成功具有一定机械强度的组织工程化角膜组织。利用三维培养系统，可以根据需要将构建的组织工程化角膜培养为特定的形态、结构和厚度。应用显微板层角膜切削刀和显微角膜车床，可以制造出不同屈光度的板层角膜，这为矫正屈光不正提供了另一种手段。

组织工程化角膜还可以作为体外构建组织的模型，用来研究角膜生理学、毒理学和药理学以及基因的表达；也可以用来研究角膜对于损伤的愈合应答反应；可以代替Draize实验用来检测药物和日常用品对角膜的毒性和刺激性；另一个特别有趣的方面，即用来研究糖尿病患者角膜上皮基底膜和整合素的改变等等。因此，组织工程化角膜为相关基础研究提供了宝贵的材料。

目前，重建的组织工程化生物角膜有望在临床中以下两个方面得到应用：①组织工程化角膜的前半部分可以作为板层移植给患有角膜缘干细胞缺乏或发育不全的患者。角膜缘干细胞缺乏导致新生血管增生、持续上皮缺损、瘢痕化和溃疡、穿孔。这些症状可以在无虹膜症、热烧伤、化学烧伤、紫外线、离子放射伤、戴接触镜、防腐剂中毒、Stevens－Johnson综合征、角膜缘手术、或角膜移植手术的情况下发生，惟一的治疗方法是进行自体或同种异体角膜缘干细胞移植。②组织工程化角膜可作为有活性的敷料，如同羊膜那样暂时覆盖伤口以改善愈合而不必进行角膜移植，愈合将通过患者自身的干细胞启动完成，构建组织起保护伤口、分泌愈合所需细胞因子的作用。

目前的构建组织工程化生物角膜技术上尚待完善，诸多问题有待进一步解决，例如组织工程化人工角膜技术都没有考虑神经支配的问题，而角膜生理和疾病病理的广泛研究显示，丧失神经支配的角膜最终会发生溶解、破坏，造成视力丧失。还有，同种异体来源的干细胞构建的生物角膜同样需要解决免疫排斥问题；组织工程化人工角膜的光学特性和生理学、生物物理学性质与自然人类角膜尚有一定差距。总之，组织工程化人工角膜具有积极的临床应用前景，但是其真正能够替代自然角膜供体用于临床治疗还需要进行大量的基础和临床研究。

（中山大学附属眼科医院　葛　坚　王智崇　刘炳乾　刘敬波）

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