3.3保护内皮 1953年Stocker首次证明具有活性的角膜内皮是维持角膜功能的基本条件,因此角膜保存关键在于最大程度地维持内皮细胞活性,抑制基质水肿,维持角膜正常厚度,从而维持手术后角膜的透明性。然而在保存期间,细胞代谢活动尚未停止且代谢产物在房水蓄积,故内皮细胞活性会随着保存时间延长而降低,因此,在保存液中添加抗氧化剂有可能提高内皮的活性。Serbecic等[19]发现维生素C和E复合物或维生素A可阻止脂质过氧化,明显减轻自由基引起的过氧化损伤和凋亡,从而保护角膜内皮细胞。屈晨等[20]在中期角膜保存液中加入一定剂量的硒能提高角膜内皮细胞的抗氧化能力及生物活性,从而延长了角膜保存时间。杨娟等[21]发现0.5g/L透明质酸钠(SH)对角膜内皮细胞有明显的保护作用,可提高保存角膜的质量,延长保存时间。Steinhard等[22]在OptisolGS液中添加表面活化剂Poloxamer188(1g/L)中发现,Poloxamer188作为一种表面活化剂能修复损伤的细胞膜,也可增加4℃OptisolGS液保存的角膜内皮细胞活性。Rieck等[23]在角膜中期保存液中加入bFGF,发现加入bFGF能激发角膜内皮细胞有丝分裂潜能,减少角膜内皮细胞的损伤凋亡,改善角膜内皮细胞代谢和受损细胞的修复,证明了bFGF对中期保存角膜内皮细胞具有保护作用。
3.4保护上皮 临床发现,上皮的完整对角膜移植术后植片的存活很重要,上皮缺乏会延缓伤口愈合,植片感染,间质斑痕化,促进新生血管生长和非特异性炎症反应,诱导排斥反应的发生,最终手术失败。目前角膜保存方法中很少关注到这一点。Means等对保存在OptisolGS液的角膜上皮进行功能和结构分析,发现上皮的损伤随保存时间增长而增大,最佳保存时间为6d。
3.5角膜保存的需氧量 目前一些角膜保存方法只是为角膜提供必要的营养物质和脱水成分,维持保存期间基本生理代谢和功能,但没有给角膜补充代谢所需的氧气。大量实践已证明低温降低了代谢速度,从而降低了组织对氧的需求。但是从生化角度看, 低温保存法正面作用仅仅起抑制氧的需求,但在负面上却产生许多不良效应,致使ATP酶失去对Na+K+平衡的调节,从而导致细胞肿胀和损伤。因此,即使在4℃环境中,角膜仍需要一定的氧气来维持细胞能量代谢,进一步保证内皮细胞活性和角膜透明度。郭光华等[24]在中期保存液中添加氟碳溶液并充氧,给角膜补充氧气,证实增强了角膜活性,提高了角膜移植的成活率及成活质量。
3.6污染控制 角膜培养液含有丰富的营养成分,也是细菌和真菌容易滋生繁殖的良好培养基,保存的角膜容易受到污染, 引发移植术后眼内炎,后果十分严重。OptisolGS液含有庆大霉素和链霉素,能提供广谱抗菌功能,有效防止链球菌属感染,然而在4℃环境下, 抗生素的杀菌效力明显减低,将保存液在室温下放置3h后再放入4℃冰箱可提高抗菌活性。近年研究发现将角膜供体保存4d或更长时间,出现真菌性眼内炎的几率是细菌性眼内炎的3.4倍[25]。Ritterband等[26]在保存液中加入伏立康唑(100mg/L)可明显减少真菌感染,并通过台盼蓝和茜素红联合染色及电镜扫描显微结构检查,证实了它对内皮细胞的安全性。
4展望 理想角膜保存方法应是:角膜薄而透明,维持CEC 100%的活性,保持角膜上皮细胞活性,允许长期保存,确保无生物污染,操作简单, 价格便宜。近年角膜保存方法不断改进和创新,取得了很多进展,但迄今为止还没有一种方法能全面满足上述要求,因此有待从热点领域加紧攻关,争取重大突破,力争使保存技术进一步得到优化和拓展。相信不久的将来可通过预先培养自体角膜内皮细胞然后再移植到供体角膜材料上,待达到理想的角膜内皮细胞密度后再移植到自体眼内,它将更进一步提高角膜移植片的存活率和移植片的活性功能。
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