來源：步步先生 干細(xì)胞者說

關(guān)鍵詞

角膜緣干細(xì)胞（LSC，limbal stem cell）

       主要存在于角膜緣（Limbus）等多個(gè)角膜部位的一種干細(xì)胞；主要特征是高表達(dá)P63，低表達(dá)CD71。

視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（RPE，retinal pigment epithelium）

       由單層色素上皮細(xì)胞所構(gòu)成，排列十分規(guī)則。細(xì)胞呈多角形。主要特征是ZO-1，bestrophin , MiTF等標(biāo)志物呈陽(yáng)性；OCT4,NANOG, and SOX2等標(biāo)志物呈陰性。 間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC，mesenchymal stem cells）

       主要存在于存在于多種組織(如骨髓、臍帶、胎盤、脂肪及各種臟器中)是一種具有自我復(fù)制能力和多向分化潛能的成體干細(xì)胞，能夠發(fā)育成硬骨、軟骨、脂肪和其他類型的細(xì)胞。主要特征是貼壁生長(zhǎng)；表達(dá)CD105、CD73和CD90，不表達(dá)CD45、CD32、CD14或CD11b、CD79α或CD19及HLA-DR表面標(biāo)記；MSC在體外可以分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞及成軟骨細(xì)胞。

       干細(xì)胞很有希望幫助我們?nèi)フJ(rèn)識(shí)和治療多種疾病、損傷和其他健康問題。干細(xì)胞治療的潛力是顯而易見的，造血干細(xì)胞移植已挽救了成千上萬(wàn)名白血病患兒的生命。在眼部疾病,尤其是治療角膜損傷和神經(jīng)退化相關(guān)的眼科疾病方面，干細(xì)胞技術(shù)同樣得到了一定的研究和應(yīng)用。以下是干細(xì)胞在眼科疾病方面的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀的簡(jiǎn)要綜述。 干細(xì)胞已經(jīng)用于眼科疾病臨床研究的疾病主要有：如角膜緣干細(xì)胞（limbal stem cell）、口腔黏膜上皮細(xì)胞（mucosalepithelial cells）、角膜上皮干細(xì)胞（corneal epithelial stem cell）等移植治療角膜損傷；胚胎來源的色素上皮細(xì)胞（ES derived RPE）、間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stemcells）治療視網(wǎng)膜病變、以及造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療于自身免疫引起的一些眼部病變。

       目前，干細(xì)胞在眼科疾病的應(yīng)用主要集中于以下幾個(gè)方面：

       1干細(xì)胞在角膜損傷方面的研究和應(yīng)用 角膜緣干細(xì)胞（limbal stem cell）：主要存在于角膜緣（Limbus）等多個(gè)角膜部位的一種干細(xì)胞[1]；主要特征是高表達(dá)P63，低表達(dá)CD71[2]。目前主要用于治療眼外傷（化學(xué)物質(zhì)、燒傷等）導(dǎo)致的角膜損傷；角膜緣干細(xì)胞缺陷（LSCD）；角膜斑痕等導(dǎo)致的角膜混濁或變白等疾病。

       自體角膜緣干細(xì)胞移植已成為一種成熟的手術(shù)方法，單眼角膜緣干細(xì)胞缺陷患者和雙眼角膜緣干細(xì)胞輕微缺陷患者可以將自體角膜緣干細(xì)胞或其他部位（口腔黏膜等）培養(yǎng)后進(jìn)行移植，達(dá)到重建眼表、恢復(fù)視力的目的，這不需要免疫抑制劑但有可能對(duì)另一只正常眼睛造成傷害；而對(duì)于雙眼角膜緣干細(xì)胞嚴(yán)重缺陷患者，由于只能用異體角膜緣干細(xì)胞培養(yǎng)后移植，尚需要解決免疫排斥、免疫抑制劑使用的問題。

     2014年7月，中山大學(xué)眼科學(xué)團(tuán)隊(duì)與美國(guó)研究人員在nature雜志發(fā)表的一篇文章《WNT7A and PAX6 definecorneal epithelium homeostasis and pathogenesis》[3]。該研究成果證實(shí)了調(diào)控角膜緣干細(xì)胞分化的關(guān)鍵因子WNT7A和PAX6在角膜譜系專向分化中起著重要的作用，首次將皮膚干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為角膜緣干細(xì)胞，并成功修復(fù)角膜功能，為治療角膜疾病提供新策略。為修復(fù)和再生角膜表面，治療角膜緣干細(xì)胞缺陷患者提供了一個(gè)潛在的資源。

       在2010年，N Engl J 雜志發(fā)表了一篇文章《Limbal Stem-Cell Therapy and Long-Term Corneal Regeneration》[4]，意大利研究人員用病人自身角膜緣干細(xì)胞治療角膜損傷。在患者的眼白和角膜間的異組織邊緣提取干細(xì)胞，待其發(fā)育為纖維組織后，再植入患者的眼睛受損部位。112名被化學(xué)灼傷而導(dǎo)致失明的患者進(jìn)行治療，結(jié)果超過四分之三的患者恢復(fù)了視力。該技術(shù)一次移植成功率為68.2%，二次移植成功率為75%，還有13.1%患者的視力獲得部分改善，僅有10.3%的患者視力無法獲得改善。（如表1.）該研究發(fā)現(xiàn)P63陽(yáng)性細(xì)胞比例對(duì)于治療成功很重要。

       2干細(xì)胞在視網(wǎng)膜疾病方面的研究和應(yīng)用

       視網(wǎng)膜疾病在臨床上很常見，在此主要講干性年齡相關(guān)性黃斑變性（Dry age-related macular degeneration，AMD）和少年型黃斑營(yíng)養(yǎng)不良（Stargardt病）。這兩種疾病都與視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（RPE）退行性變化相關(guān)。前者主要累及老年人，后者則是一種通常在兒童期發(fā)病的遺傳性疾病。這兩種疾病均可引起視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）功能損害，從而導(dǎo)致失明。視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（retinal pigment epithelium），是由單層色素上皮細(xì)胞所構(gòu)成，排列十分規(guī)則。細(xì)胞呈多角形。主要特征是ZO-1，bestrophin , MiTF等標(biāo)志物呈陽(yáng)性; OCT4, NANOG, and SOX2等標(biāo)志物呈陰性。

       2010年，美國(guó)ACT公司(advanced cell technology)獲得FDA許可，利用胚胎干細(xì)胞衍生的視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（RPE)對(duì)治療兩種退行性眼疾病：干性年齡相關(guān)性黃斑變性（Dry age-relatedmacular degeneration，AMD）和少年型黃斑營(yíng)養(yǎng)不良（Stargardt病）。這是FDA批準(zhǔn)的涉及到源自人類胚胎干（hES）細(xì)胞的第二項(xiàng)臨床試驗(yàn)。2012年，該研究機(jī)構(gòu)在《柳葉刀》（The Lancet）雜志發(fā)表了一篇文章《Embryonic stem cell trials for macular degeneration: a preliminaryreport》[5]，美國(guó)研究人員利用人類胚胎干細(xì)胞(hESC)治療了兩名患有不同退化性眼疾病的患者，初期數(shù)據(jù)表明hESC治療不僅安全，且顯示出了一些治療效力。他們將hESCs誘導(dǎo)生成了早期骨細(xì)胞和神經(jīng)組織細(xì)胞，隨后這些細(xì)胞分化形成了視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞，其純度超過99%。研究人員將大約5萬(wàn)個(gè)分離出來的視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞注入到兩名患者的視網(wǎng)膜下，其中一名老年女患者在其70多歲時(shí)患上了干性年齡相關(guān)性黃斑變性，而另一名中年女患者則患有少年型黃斑營(yíng)養(yǎng)不良，因而導(dǎo)致了二者失明。4個(gè)月后，研究人員發(fā)現(xiàn)RPE已被注入的視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞完全取代，數(shù)據(jù)證實(shí)注入的細(xì)胞存活了下來，并很大程度上改善了她們的視力。（如表2.）

       3干細(xì)胞在其他眼科疾病方面的研究和應(yīng)用

       青光眼作為視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞進(jìn)行性凋亡（或死亡）性疾病，在理論上存在著應(yīng)用細(xì)胞替代療法尤其是干細(xì)胞治療的可能性。干細(xì)胞治療青光眼可能的作用位點(diǎn)應(yīng)位于視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、視乳頭和小梁網(wǎng)：(1)目前大部分研究集中于視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的替代治療，但目前移植后并沒有得到預(yù)期的結(jié)構(gòu)和功能的修復(fù)，同時(shí)也缺乏對(duì)細(xì)胞增殖、分化進(jìn)行全程監(jiān)控的手段。(2)小梁網(wǎng)細(xì)胞重建則主要是替代變性的鞏膜-角膜細(xì)胞。(3)干細(xì)胞可能替代變性的視乳頭細(xì)胞（主要是星形膠質(zhì)細(xì)胞）或促進(jìn)視神經(jīng)髓鞘化。

     骨髓細(xì)胞中的造血和間充質(zhì)成分有助于受損器官的修復(fù)，有人嘗試用間充質(zhì)干細(xì)胞治療慢性青光眼。2013年，Stem Cells雜志發(fā)表了一篇文章《Transplantation of Mesenchymal Stem Cells Promotes TissueRegeneration in a Glaucoma Model Through Laser-Induced Paracrine FactorSecretion and Progenitor Cell Recruitment》[6].來自加拿大的研究人員在青光眼模型中移植入間充質(zhì)干細(xì)胞，通過激光誘發(fā)的旁分泌因子分泌和祖細(xì)胞增殖可以促進(jìn)青光眼的組織再生。實(shí)驗(yàn)顯示，骨髓中的間充質(zhì)干細(xì)胞誘發(fā)小梁網(wǎng)細(xì)胞的再生，注射進(jìn)眼前房比造血細(xì)胞更能有效引起眼內(nèi)壓(IOP)下降(p<0.001)。此外，間充質(zhì)干細(xì)胞和它們分泌的因子誘發(fā)睫狀體中祖細(xì)胞池再活化，促進(jìn)細(xì)胞增殖。激光誘發(fā)的組織重構(gòu)將間充質(zhì)干細(xì)胞按照預(yù)定目標(biāo)導(dǎo)入受損區(qū)域，并使眼祖細(xì)胞也有一定的增加。該研究證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞及其分泌組分是開角型青光眼通過局部神經(jīng)祖細(xì)胞進(jìn)行組織修復(fù)的關(guān)鍵介質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

（1）Majo F et al(2008)： Oligopotentstem cells are distributed throughout the mammalian ocular surface.Nature 456:250–255

（2）Pelligrini Get al (2001)：p63identifies keratinocyte stem cell.ProcNatl Acad Sci USA98:3156–3161

（3）Hong Ouyang,et al. (2014):WNT7A and PAX6 define corneal epithelium homeostasis andpathogenesis. Nature.

（4）Paolo Rama,et al(2010):Limbal Stem-Cell Therapy and Long-Term Corneal Regeneration. N Engl J MED 363: 147-155

（5）Schwartz SD et al (2012): Embryonic stemcell trials for macular degeneration: a preliminary report,TheLancet,379(9817):713-720.

（6）Manuguerra-Gagn_e,Boulos, Ammar et al.(2013)：Transplantation of Mesenchymal Stem CellsPromotes Tissue Regeneration in a Glaucoma Model Through Laser-InducedParacrine Factor Secretion and Progenitor Cell Recruitment. Stem Cells;31(6):1136-1148