关键字: 角膜 摘要:角膜缘干细胞是一种独特类型的细胞,其增殖分化有特殊机制调节。对此机制进行研究,需先用一定方法分离纯化角膜缘干细胞,然后采用克隆培养及相应的增殖分化评价方法进行评价。角膜缘干细胞增殖分化受局部微环境调节。血清、各种细胞因子及基质细胞对其增殖分化均有调节作用。
角膜缘干细胞(stem cell'SC)是位于角膜缘基底上皮层的特殊细胞,其生理生化特点已基本研究清楚[1-3]。临床上,利用干细胞理论可解释诸如先天性无虹膜、眼化学烧伤等疾病的发病机制[4,5]。应用自体、异体角膜缘干细胞移植治疗严重的眼表疾病已取得了显著效果[6-8]。但是,干细胞在何种状态下开始分裂?分化程度如何控制?即对干细胞增殖分化调控机制的研究刚刚起步,对此调控机制的研究有独特方法。现就对此研究方法及最新研究进展综述如下:
一、角膜缘干细胞分离与纯化
角膜缘干细胞存在于角膜缘上皮基底层[9],此处的基底细胞并非都是干细胞。所谓表皮增生单位(epidermal proliferate units.EPU),是由10-15层细胞构成,只是基底细胞能够增殖,而在一个EPU中有10-11个基底细胞,中间的一个是干细胞,其余的相当于短暂扩充细胞(transient amplifying cells.TAC)。在对干细胞增殖分化的研究中,需先采用特殊方法获得纯的干细胞,然后再通过培养,研究其增殖分化机制。对于干细胞的分离纯化方法已有不少尝试。
Tseng等[10]观察到,鼠在系统应用5-氟尿嘧啶(5-FU)后骨髓细胞明显减少,而原始造血干细胞增多。这提示5-FU可减少快速增殖TAC细胞,而保留静态的干细胞。因角膜上皮可快速自我更新,并对5-FU毒性特别敏感,5-FU毒性选择作用于基底增殖细胞,可导致全部基底层以上细胞层的丧失,而使慢周期干细胞得以保留。据此,Tseng在兔结膜下注射5-FU20mg/眼,可选择性减少角膜TAC细胞,有效获得丰富的较纯的干细胞。
Kruse等[11]研究表明,将整个角膜上皮及周围3mm范围的角膜角缘和结膜上皮取下后,用n-庚醇液环形擦试。处理时间不同,残留的细胞量不同。在处理120秒时,仅保留角膜缘上皮粘附,而角膜结膜上皮均被去除。可见,用此方法能获得较纯的干细胞。
kruse等[12]通过消化方法以获得单个的干细胞而进行培养。在距离巩膜缘后2mm处剪下兔眼角巩膜片,去除内皮和虹膜。用10mm环钻取下角膜缘组织,用DispaseⅡ液消化3小时,去除松散的上皮层,再通过.01%trypsin和0.02EDTA在无钙的EM的二次消化10分钟,即可将细胞分离为单个。
另外,尚有人利用毛地黄皂苷选择性去除浅层角膜上皮,暴露基底细胞层[13]。
总之,各种分离细胞方法均有效,研究过程中将它们有机地结合,可提高分离效率及纯度。
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