最新研究進展|干細胞帶著治愈眼病的希望來了
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干細胞具有很強 的增殖能力,是一種可以分化為不同細胞類型的自我維持 細胞群。間充質干細胞 (MSCs)有極強的自我更新和多向 分化潛能,還具有低免疫原性和免疫調節性 ,是最具有潛力的研究對象。基于其獨特的生物學特性,現在被用 于治療各種創傷性和退行性疾病,其臨床應用潛能幾乎是無限的。
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利用干細胞治療眼科疾病的進展
根據2020年世界衛生組織發布的首份《世界視力報告》,目前全球有超過24億人視力受損或失明,其中其中有10億人是因近視、遠視、干眼,角膜疾病、視網膜、視神經疾病黃斑變性、眼外傷等疾病,并且許多導致失明的疾病目前很難治療。
針對不同眼疾的現代治療方法的開發和引入是醫學上的一大挑戰。近年來,眼科專家已經在干細胞研究上投 入了大量的關注。
治療干眼
干眼(DED)是眼科門診最常見的疾病,其主要特征是淚膜不穩定和高滲透的惡性循 環所導致的眼表炎癥、損傷以及眼部異物感。中至重度的DED會伴有明顯的疼痛,導致患者生活質量下降,甚至產生抑郁等心理問題。
DED發病機制復雜,病因繁多
目前認為眼局部的炎癥免疫反應是引起干眼病理損害的重要機制,相應的抗炎治療是研究的熱點。當炎癥在發病機制中起關鍵作用時,BMSCS可用于治療包括DED在內的許多眼表疾病。
在眶內注射刀豆蛋白a的干眼綜合征中探究了BMSCS的治療潛力。
實驗結果表明,眶周注射BMSCS可減少CD4+細胞浸潤,降低眼眶內腺體和眼表面炎性細胞因子水平。此外,BMSCS刺激了淚液的形成,顯著增加了結膜杯狀細胞的數量。有效降低眼表炎癥指數、延長BUT、減少FLS、修復角膜上皮;同時,BMSCS眼眶注射組與陽性對照組、BMSCS滴眼組相比,結膜杯狀細胞數量及淚液分泌量明顯增多。因為炎癥微環境對干細胞的歸巢生存至關重要。
治療角膜疾病
目前角膜病是引起視力喪失的第二位主要病因。
臨床上通常將各種原因導致的眼表疾病的終末階段統稱為角膜緣干細胞功能障礙(LSCD),會發生角膜上皮反復剝脫、角膜上皮結膜化、角膜 新生血管、角膜混濁等臨床改變,嚴重威脅著患者的健康, 最終導致視力喪失。
LSCD的治療一直是臨床上的一大難題,近年來BMSCS羊膜移植手術的開展明顯提高了手術 成功率。研究人員等建立兔角膜緣干細胞缺損模型以探討無縫線 BMSCS羊膜移植在兔角膜緣干細胞缺損模型的應用效果。
隨機分為三組:實驗組(A組) 行無縫線 BMSCS羊膜移植術,陽性對照組(B 組)行單純羊膜移植術,陰性 對照組(C組)不做手術處理。A、B兩組術后28d。
實驗結果表明無縫線BMSCS羊膜移植術能有效預防兔角膜緣干細胞缺乏,且炎癥反應小,角膜透明度高。
治療視網膜和視神經疾病
近幾年有人提出MSCs治療可作為治療視網膜和視神經變性的有效方法。
已經探知MSCs對視網膜神經節細胞具有保護作用,并通過分泌旁分泌因子刺激視神經軸突的再生。
其作用機制
MSCs通過直接分泌神經營養因子,或刺激可在激活后 提供額外旁分泌供應并能起細胞替代作用的內源性細胞,為視網膜受損細胞軸突神經的保護和再生提供營養供應。
MSCs給藥如今已成為治療糖尿病視網膜病變 (DR) 的方法之一。
MSCs治療DR的機制
向視網膜細胞分化、抑制視網膜新生血管形成、分泌神經營養因子、分化成胰島素分泌細胞以降低血糖、抑制炎癥反應及免疫調節作用等 。
一項臨床初步試點研究顯示,在觀察視網膜下間隙移植自體BMSCS治療增生性糖尿病視網膜病變(PDR)的研究中,通過4例系列病例追蹤觀察,結果顯示,所有患者在成功接受移植手術后均未出現任何全身及眼部不適。表明視網膜下間隙移 植自體 BMSCS治療PDR 是相對安全的,移植的干細胞發揮了局部抗炎的作用,未發現細胞的增生反應及循環改善效果 。
治療黃斑變性
相關性黃斑變性(ARMD)是老年人群中最常見的致盲原因。
ARMD分為干性ARMD和濕性ARMD2種類型,目前臨床上對于ARMD的治療主要針對濕性ARMD伴發的脈絡膜新生血管(CNV),而對于干性 ARMD尚無 有效的治療方法。在ARMD的演變過程中,RPE細胞首先受到損害,進而使光感受器細胞(視錐、視桿細胞)等發生退行性改變 。
James等研究表明,用含成纖維細胞生長因子、表皮細胞生長因子及腦源性神經營養因子的條 件培養基與RPE 細胞培養液體外共培養后,BMSCs能夠 誘導分化成光感受器樣細胞。在人體視網膜退行性病變 的臨床模型中顯示,BMSCs對感光細胞具有保護作用。
作用機制
主要與神經營 養因子 (NTF)釋放而引起的旁分泌效應有關,NTF可參與調節神 經系統中神經元和其他細胞的生長、功能與存活。因此,目前認為BMSCS治療 ARMD是通過分泌細胞因子(CK) 和NTF而對受體細胞產生積極影響,并由免疫調節活性 改變神經退行性變過程 。
8例干型ARMD和黃斑營養 不良的患者接受BMSCS 植入治療第2階段結果顯示,所有患者沒有眼部或全身并發癥,且視力均得到了提高。
治療眼外傷
眼瞼燒傷是眼外傷中最嚴重的化學性損傷,由于各種手術本身均有一定的局限性,傳統的羊膜 移植在臨床應用中受到一定的限制。目前,BMSCS移植 治療眼表損傷模型已取得較好的效果。
MSCs 以旁分泌作用發揮其抗炎和抗血管生成的功效。
研究表明將自體BMSCS在結膜下注射,可促進角膜上皮再生、減少炎癥和新生血管,并增加抗炎細胞因子的表達。
綜述所述
總的來說,大量科學研究已將BMSCs引入了眼科臨床實踐并不斷深化,為細胞水平的治療提供了巨大的機會,突出了MSCs在眼科學乃至整個生物學進化中的重要研究價值,在不久的將來,干細胞能夠治愈更多的眼疾,讓各種眼疾就能像白內障那樣容易得被移除了,給眼疾患者帶來光明。
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