恒河猴血管内皮细胞移植替代角膜内皮细胞后近、远期细胞生理生化改变

国人有数以百万计的因不可再生的角膜内皮细胞功能失代偿而导致的角膜内皮盲患者仅极少数可用传统的角膜移植而得以复明,角膜内皮细胞的再生性研究和转基因治疗至今无进展。本作者前国家自然科学基金课题首次成功用培养的家兔自体血管内皮细胞移植替代角膜内皮细胞，短期内有效维持了角膜的透明性。但移植后的可再生的血管内皮细胞远期的生理、生化改变及其对眼前房的影响以及移植方法的简便易行是决定这种方法能否用于临床的关键。本课题进一步用离心沉淀法和前房注射法对与人类基因组极相似的培养的恒河猴血管内皮细胞株移植替代角膜内皮细胞后近、远期生理生化改变及其对前房的影响进行探讨，通过观察两种方法移植后血管内皮细胞近、远期在角膜内表面、房角、虹膜的生长情况以及房水中VEGF等指标的检测，从细胞生理生化方面深入探讨这种替代移植的可行性和移植方法的先进性，将为数以百万计的角膜内皮盲患者带来简便价廉的治疗新方法打下坚实的实验基础。

灵长类动物角膜内皮细胞的泵水功能是维持角膜脱水状态及透明的基础，各种原因导致的角膜内皮失代偿将导致大泡性角膜炎，角膜水肿、混浊而严重影响视功能。穿透性角膜移植术是治疗这一顽疾的有效方法，但由于新鲜供体角膜材料的严重缺乏仍是世界性的难题。由此，我们尝试用培养的恒河猴血管内皮细胞替代角膜内皮细胞的房水屏障功能，为治疗角膜内皮失代偿寻找新思路。.本实验利用离心沉淀法及前房注射法移植到撕除后弹力层的角膜内表面的VECs，能够很好的贴壁生长，并能在一定程度上发挥屏障功能及主动液泵功能，维持角膜的脱水状态及透明性；扫描电镜下见VECs呈不规则多边形，扁平状，细胞膜完整，表面可见大量长短不一微绒毛。相邻细胞相互紧密连接形成细胞层贴附于角膜内表面，无明显的纤维裸露区，术后各时期小梁网处可见白细胞，提示发生了移植排斥反应；透射电镜显示体外培养及移植到角膜内表面的VECs胞质内细胞器丰富，具有活体VECs的许多生物学特征。但随着时间延长，VECs内线粒体肿胀和内质网扩张。说明VEC的Na+-K+-ATP酶和水通道蛋白能在一定程度上发挥泵水功能以维持VEC的细胞内外水平衡，但其功能较CECs弱；角膜植片HE染色及抗brdu免疫组化染色均提示移植的VECs不能在角膜内表面形成后弹力膜样物质。Brdu示踪显示角膜内表面的细胞为我们体外培养移植的VECs，而非周边健康CECs分裂增殖；VECs移植到角膜内表面后，会引起房水VEGF浓度的增高，但未见明显虹膜新生血管；细胞移植术后，对房水中Ca2+、Na+、K+和 C1-离子含量无明显影响，细胞内环境基本稳定；对Mg2+浓度的影响提示着细胞生理状态的改变过程；对P离子浓度的影响，尚需进一步的研究和证实。.总之本实验将体外培养增值的brdu标记的血管内皮细胞通过离心沉淀法及前房注射法移植到撕出或破坏后弹力层的角膜植片内表面，术后观察发现移植的RMVECs能在角膜植片内表面异位生长并增殖，在一定程度上维持角膜的部分透明性及脱水状态。证实了自体血管内皮细胞替代角膜内皮细胞的安全性、科学性及其可行性。为寻找治疗大泡性角膜炎新疗法提供实验依据，有广阔的推广应用前景。