來源：步步先生 干細胞者說

關鍵詞

角膜緣干細胞（LSC，limbal stem cell）

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

視網膜色素上皮細胞（RPE，retinal pigment epithelium）

       由單層色素上皮細胞所構成，排列十分規則。細胞呈多角形。主要特征是ZO-1，bestrophin , MiTF等標志物呈陽性；OCT4,NANOG, and SOX2等標志物呈陰性。 間充質干細胞（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)是一種具有自我復制能力和多向分化潛能的成體干細胞，能夠發育成硬骨、軟骨、脂肪和其他類型的細胞。主要特征是貼壁生長；表達CD105、CD73和CD90，不表達CD45、CD32、CD14或CD11b、CD79α或CD19及HLA-DR表面標記；MSC在體外可以分化為成骨細胞、脂肪細胞及成軟骨細胞。

       干細胞很有希望幫助我們去認識和治療多種疾病、損傷和其他健康問題。干細胞治療的潛力是顯而易見的，造血干細胞移植已挽救了成千上萬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退化相關的眼科疾病方面，干細胞技術同樣得到了一定的研究和應用。以下是干細胞在眼科疾病方面的研究和應用現狀的簡要綜述。 干細胞已經用于眼科疾病臨床研究的疾病主要有：如角膜緣干細胞（limbal stem cell）、口腔黏膜上皮細胞（mucosalepithelial cells）、角膜上皮干細胞（corneal epithelial stem cell）等移植治療角膜損傷；胚胎來源的色素上皮細胞（ES derived RPE）、間充質干細胞（mesenchymal stemcells）治療視網膜病變、以及造血干細胞和間充質干細胞移植治療于自身免疫引起的一些眼部病變。

       目前，干細胞在眼科疾病的應用主要集中于以下幾個方面：

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

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

     2014年7月，中山大學眼科學團隊與美國研究人員在nature雜志發表的一篇文章《WNT7A and PAX6 definecorneal epithelium homeostasis and pathogenesis》[3]。該研究成果證實了調控角膜緣干細胞分化的關鍵因子WNT7A和PAX6在角膜譜系專向分化中起著重要的作用，首次將皮膚干細胞誘導分化為角膜緣干細胞，并成功修復角膜功能，為治療角膜疾病提供新策略。為修復和再生角膜表面，治療角膜緣干細胞缺陷患者提供了一個潛在的資源。

       在2010年，N Engl J 雜志發表了一篇文章《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胞，待其發育為纖維組織后，再植入患者的眼睛受損部位。112名被化學灼傷而導致失明的患者進行治療，結果超過四分之三的患者恢復了視力。該技術一次移植成功率為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.）該研究發現P63陽性細胞比例對于治療成功很重要。

       2干細胞在視網膜疾病方面的研究和應用

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

       2010年，美國ACT公司(advanced cell technology)獲得FDA許可，利用胚胎干細胞衍生的視網膜色素上皮細胞（RPE)對治療兩種退行性眼疾病：干性年齡相關性黃斑變性（Dry age-relatedmacular degeneration，AMD）和少年型黃斑營養不良（Stargardt病）。這是FDA批準的涉及到源自人類胚胎干（hES）細胞的第二項臨床試驗。2012年，該研究機構在《柳葉刀》（The Lancet）雜志發表了一篇文章《Embryonic stem cell trials for macular degeneration: a preliminaryreport》[5]，美國研究人員利用人類胚胎干細胞(hESC)治療了兩名患有不同退化性眼疾病的患者，初期數據表明hESC治療不僅安全，且顯示出了一些治療效力。他們將hESCs誘導生成了早期骨細胞和神經組織細胞，隨后這些細胞分化形成了視網膜上皮細胞，其純度超過99%。研究人員將大約5萬個分離出來的視網膜上皮細胞注入到兩名患者的視網膜下，其中一名老年女患者在其70多歲時患上了干性年齡相關性黃斑變性，而另一名中年女患者則患有少年型黃斑營養不良，因而導致了二者失明。4個月后，研究人員發現RPE已被注入的視網膜上皮細胞完全取代，數據證實注入的細胞存活了下來，并很大程度上改善了她們的視力。（如表2.）

       3干細胞在其他眼科疾病方面的研究和應用

       青光眼作為視網膜神經節細胞進行性凋亡（或死亡）性疾病，在理論上存在著應用細胞替代療法尤其是干細胞治療的可能性。干細胞治療青光眼可能的作用位點應位于視網膜神經節細胞、視乳頭和小梁網：(1)目前大部分研究集中于視網膜神經節細胞的替代治療，但目前移植后并沒有得到預期的結構和功能的修復，同時也缺乏對細胞增殖、分化進行全程監控的手段。(2)小梁網細胞重建則主要是替代變性的鞏膜-角膜細胞。(3)干細胞可能替代變性的視乳頭細胞（主要是星形膠質細胞）或促進視神經髓鞘化。

     骨髓細胞中的造血和間充質成分有助于受損器官的修復，有人嘗試用間充質干細胞治療慢性青光眼。2013年，Stem Cells雜志發表了一篇文章《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干細胞，通過激光誘發的旁分泌因子分泌和祖細胞增殖可以促進青光眼的組織再生。實驗顯示，骨髓中的間充質干細胞誘發小梁網細胞的再生，注射進眼前房比造血細胞更能有效引起眼內壓(IOP)下降(p<0.001)。此外，間充質干細胞和它們分泌的因子誘發睫狀體中祖細胞池再活化，促進細胞增殖。激光誘發的組織重構將間充質干細胞按照預定目標導入受損區域，并使眼祖細胞也有一定的增加。該研究證實間充質干細胞及其分泌組分是開角型青光眼通過局部神經祖細胞進行組織修復的關鍵介質。

參考文獻：

（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