流体切应力诱导GFP基因小鼠血管内皮细胞定向分化治疗角膜内皮损伤的机制研究

Corneal endothelial cell injury is an refractory disease which affects the health of vision and can be solved by corneal allograft,while corneal allograft is often constrained by the lack of corneal donor.The rise of the corneal tissue engineering makes us get approach to the hope of a ready supply of the cornea.There are a certain quantity of corneal endothelial cells in the human body which are unable to proliferate.A low number of corneal endothelial cells leads to corneal edema or even bullous keratopathy.Domestic and international scholars try to induce a variety of cells to the direction of the corneal endothelial cell differentiation,and even some scholars have conducted animal experiments to verify whether they could function as corneal endothelial cells.Micro-enviromental factors induced cells,however,little research focus at its specific parameters.We plan to set different levels of fluid stress to induce the endothelial cells of the GFP gene mice,and observe its role in the non-GFP gene mice.This study will increase the understanding of the induce factors,and contribute to the realization of the preparation of artificial cornea.

角膜内皮细胞损伤（corneal endothelial cell injury）是影响视觉健康的难治性疾病，同种异体角膜移植虽是解决问题的办法之一，但往往受到供体不足的限制。角膜内皮组织工程的兴起增加了临床解决供体组织的机会。角膜内皮细胞在人体内数量是一定的，且无法进行增殖，而角膜内皮细胞的数量降至一定程度时则会出现角膜水肿甚至是大泡性角膜病变。目前国内外学者尝试诱导各种细胞向角膜内皮细胞定向分化，寻找角膜内皮“源细胞”。对各种细胞的诱导不外乎微环境这个因素，然而对微环境具体参数的标准化阐述的研究却很少，实验的可重复性不高。有关流体切应力对细胞生物学行为的调控，在血管内皮领域取得一定的进展，我们计划模拟角膜内皮细胞所处的正常眼内环境，设置不同水平的流体应力作用于GFP基因小鼠血管内皮细胞，诱导其向角膜内皮细胞方向分化，有助于早日实现人工角膜内皮的产品化。

角膜内皮细胞损伤（corneal endothelial cell injury）是影响视觉健康的难治性疾病，同种异体角膜移植虽是解决问题的办法之一，但往往受到供体不足的限制。角膜内皮组织工程的兴起增加了临床解决供体组织的机会。角膜内皮细胞在人体内数量是一定的，且无法进行增殖，而角膜内皮细胞的数量降至一定程度时则会出现角膜水肿甚至是大泡性角膜病变。目前国内外学者尝试诱导各种细胞向角膜内皮细胞定向分化，寻找角膜内皮“源细胞”。对各种细胞的诱导不外乎微环境这个因素，然而对微环境具体参数的标准化阐述的研究却很少，实验的可重复性不高。本项目拟体外模拟角膜内皮细胞所处的流体环境，通过施加不同梯度流体剪切力作用于脐带血间充质干细胞，比较细胞形态学差异及免疫荧光（IF）实验探索出流体对干细胞的合适剪切力范围，进一步研究发现，单纯流体刺激不能有效诱导脐带血间充质干细胞分化为角膜内皮样细胞，而不同浓度的脐带血间充质干细胞调节培养基能有效的促进角膜内皮细胞的体外扩增；同时，通过Real-time PCR及western blot等试验证实流体剪切力能促进角膜内皮细胞相关marker ZO-1、Na+-K+-ATPase和N-cadherin的表达。通过本项目研究，我们首次阐述了角膜内皮细胞对流体剪切应力的反应；证实了不同浓度的脐带血间充质干细胞调节培养基能有效的促进角膜组织工程中种子细胞的增殖。