眼睛如同结构精密的相机
而角膜就像这部相机的镜头
”还记得年3月那个轰动世界的新闻吗?日本批准全球首个使用诱导多能干细胞(iPS)培养角膜移植给患者的临床试验。
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近日,后续好消息传来,日本大阪大学通过手术,iPS角膜组织移植成功啦!
患者此前几乎失明,在进行移植手术后左眼视力明显改善,已能够阅读书籍和报纸,且未出现排斥反应。
这是全球首例成功将使用iPS细胞培养出的角膜组织移植到人体的手术,Natur杂志对此进行了报道。
早在今年3月,日本厚生劳动省的专家委员会就通过了日本大阪大学关于诱导多能干细胞(iPS细胞)来源角膜细胞移植的临床研究申请。属全球首次批准的iPS角膜移植手术临床试验。
大阪大学眼科教授西田幸二教授带领团队,将iPS细胞分化诱导为角膜细胞组织,再将其制备成不易发生排斥反应的圆形透明角膜片状组织(直径3.5厘米、厚度0.03—0.05毫米)。
研究发现,使用iPS技术培养制备的角膜片层里含大约-万个角膜细胞,与健康人眼中的角膜细胞数量相同。
据不完全统计,全球有超过万人等待角膜,但每年只有1.5%的幸运儿能够成功移植。在我国,至少有余万严重角膜上皮干细胞缺乏患者,而且每年新增患者约10万人。
干细胞治疗眼疾取得突破性进展
以往的治疗是通过捐赠的角膜来进行移植,发生强烈的排斥反应、移植角膜脱落、一年以内再度失明的患者屡见不鲜。利用iPS细胞培养出的角膜组织有望带来长期治愈效果。
iPS细胞是通过对成熟体细胞“重新编程”培育出的干细胞,拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力,能够分化成多种组织和器官。并且,与胚胎干细胞相比,iPS细胞的获得方法相对简单,并避开伦理问题,具有巨大的医疗价值。
且iPS细胞可以量产,通过标准化规模化生产制备再生角膜,可解决供体来源不足的问题。目前,各国科学家在干细胞培育可应用于人体的角膜组织研究中取得了令人瞩目的进展。
01.
印度利用多能干细胞移植角膜组织
根据英国纪录片《干细胞革命》,在印度的LV·医院研究干细胞治疗眼疾多年,通过提取患者自身的干细胞,培养新的角膜组织,迄今已经救治了超过位失明的患者。他们甚至还用干细胞培养出了迷你的人类眼睛,为未来通过干细胞培育出可移植的器官发展带来了希望,可用于治疗严重的眼部损伤。
△英国纪录片《干细胞革命》
02.
英国以干细胞为墨水,3D打印角膜问世
年5月,英国纽卡斯尔大学组织工程学教授将来自健康供体的眼角膜干细胞(眼角膜基质细胞)与胶原蛋白和海藻酸盐(一种常用于生产假肢的化学物质)为原料,制作成能用于3D生物打印的“生物墨水”。这些含有干细胞的墨水可以通过凝胶成功打印出角膜模型,并且可以保持干细胞的活力,同时产生出软硬兼备的生物材料。研究人员表示,他们可以通过扫描病人的眼睛获得数据,快速打印出大小和形状合适的眼角膜。
△共同作者StvSwioklo博士(左)与ChConnon教授(纽卡斯尔大学)
研究人员表示,这种3D打印出的眼角膜还需要经过进一步的测试,用于移植也还要需要几年的时间。
03.
中国首个角膜上皮干细胞移植试验成功
年,厦门大学眼科研究所李炜教授团队开展了“组织工程角膜上皮的基础研究和临床应用”项目,这是国内首次注册基于羊膜载体组织工程角膜上皮的临床实验,并应用于严重角膜上皮干细胞缺乏患者的治疗,获得了良好的临床效果。
这项试验研究团队采用自主研发的新型羊膜载体扩增培养角膜上皮干细胞,长成与正常角膜上皮类似的上皮植片(大约3-4周),然后将植片连同羊膜载体一起移植进入患者眼球表面,为失明患者带来光明。
△厦门大学眼科研究所研究人员(来源:厦门大学