与角膜病相关的基础研究

1.角膜组织工程11组织工程学的主要原理是应用生命科学和工程学的原理和方法,l将活的细胞与可降解的支架材料复合,l在体外构建有生命的种植体,l植入体内修复组织缺损,l重建功能。目前已成功建立了角膜组织细胞的常规培养方法,l广泛研究了多种可作为组织角膜支架生物材料的生物相容性,l1993年Mimami等应用三维胶原凝胶为底物进行角膜上皮、i基质、i内皮细胞共同体外培养重建人工生物角膜模型获得成功,l但是重建角膜的组织韧性、i光学透明性等许多问题有待解决。角膜缘干细胞以羊膜为承载物培养及移植成为研究热点,l并且已进入临床,l成为治疗严重眼表疾病的有效方法。最近有学者拟通过胚胎干细胞分化来生成人工角膜,l目前诱导胚胎干细胞和骨髓间充质干细胞,l向角、i结膜上皮细胞定向分化取得初步成功,l并且建立了诱导分化的关键技术。上述研究都处于实验研究阶段,l距临床应用尚远。

2.基因工程技术的应用11基因诊断和治疗作为新的技术在眼科领域有广泛的应用前景。角膜营养不良等先天性角膜疾病可通过分子生物学方法筛查出基因突变位点,l指导治疗。目前,l将外源性基因导入到角膜细胞的研究已获成功,l由于角膜具有组织结构相对简单、i透明便于观察、i位于眼前部容易进行技术操作等特点,l基因治疗可望在角膜病领域首先得到突破。基因治疗的可控性、i安全性、i更有效的载体以及外源性基因的长期稳定表达等方面还有大量的研究工作等待开展。

3.角膜移植与免疫11角膜移植的免疫排斥是一个复杂的多因素参与过程。目前已证实有关的因素有血-眼屏障的破坏、i角膜新生血管化、i抗原递呈细胞向角膜的移行、i前房相关免疫偏离的丧失、i房水抑制因子(如转化生长因子)缺失等,lFas/Fas1Ligand系统也和角膜免疫赦免地位密切相关,l同时调控角膜上皮和基质间的相互作用。如何有效抑制角膜移植术后免疫排斥反应一直是研究的重点,l除目前临床使用的激素外,l强效免疫抑制剂FK506的眼用剂型在国内率先研制成功,l临床试用对免疫相关角膜病有良好治疗效果,l并在此基础上开发了纳米缓释剂型。此外,l结膜下或前房植入包被有环孢霉素A的可降解生物材料比环孢霉素A滴眼液具有更好的免疫抑制效果。利用基因工程技术构建的IL-1ra(白细胞介素受体-1拮抗剂),lCTLA4-G(细胞毒性T相关抗原与IgG的融合蛋白)、iIL-2-PE40(白细胞介素-2和绿脓杆菌外毒素的重组蛋白)等都是具有很大应用前景的创新药物。

4.常见角膜疾病的研究11在病毒性角膜炎的治疗药物中,l病毒蛋白酶抑制剂、i核苷酸还原酶拟肽类抑制物、i拮抗病毒复制所需氨基酸或氨基酸代谢酶的抑制物等新型低毒药物的研究已取得一定进展。接种疫苗是有效的防治措施,l抗真菌和HSV-1型病毒的疫苗研制已受到关注。蚕蚀性角膜溃疡患者的局部和全身免疫系统存在着免疫平衡的调节紊乱,l其角膜基质中存在异常的可溶性蛋白。圆锥角膜的角膜基质中某些胶原纤维和金属蛋白酶的异常可能是发病原因。干眼症日益受到重视,l目前认为细胞凋亡、i免疫炎症反应、i性激素水平下降是干眼致病主要因素,l蛋白质组技术应用于泪液蛋白的分析。

生长因子和细胞因子对调控角膜细胞增殖、i移行、i角膜创伤愈合过程具有重要作用。研究表明在角膜上皮细胞、i角膜基质细胞和内皮细胞上,l表达多种细胞因子及其受体如表皮生长因子、i转化生长因子、i肝细胞样生长因子、i胰岛素样生长因子、i血小板源性生长因子等。炎症介质如IL-6、iα-坏死因子也和角膜损伤愈合有关。

眼用药物是角膜病领域的一个主要治疗措施。进一步研发更加有效、i低毒、i使用方便的眼用制剂始终是热点。改进药物剂型,l提高生物利用度,l也是一个药物研究的方向。高分子材料构成的新型药物缓释系统、i纳米技术对药物颗粒微化再处理、i药物与特异性单克隆抗体耦联成生物导弹进行导向治疗等方面值得进一步研究。实验室环境下具有良好效果的各种新型药物制剂,l还需要进行大规模、i随机化临床实验研究,l验证其疗效。