体外培养不同代角膜缘干细胞特性分析

目的比较不同代角膜缘干细胞的生物学特性,为角膜缘细胞移植在临床中的氉应用提供依据。方法组织块培养法体外培养角膜缘干细胞,光镜观察、HE染色和免疫荧光染色分析原代、第1代和第2代角膜缘细胞形态学特性;流式细胞技术定量检测原代、第1代和第2代角膜缘细胞ABCG2表达;MTT比色法测定体外培养原代、第1代和第2代角膜缘干细胞的增殖活性变化。结果倒置相差显微镜下可见原代细胞培养24h有单个细胞从组织块边缘迁出,48h细胞局部可见拉网样生长趋势,72h出现大片细胞,细胞呈现多边形或多角形,96h细胞几乎铺满整个培养板。随着传代次数的增加,细胞形态变得不规则,CK3单克隆抗体表达阳性率逐渐增强;p63单克隆抗体原代和第1代细胞间表达阳性率无明显差别,第2代细胞表达量明显减弱。流式细胞检测显示原代、第1代和第2代细胞ABCG2表达阳性率分别为13.41%、22.96%和4.43%。MTT结果显示随传代次数增加细胞增殖活性逐渐下降。结论原代和第1代角膜缘干细胞可以作为制备组织工程角膜上皮细胞膜片的较理想种子细胞。     

模拟角膜缘干细胞微环境诱导人多潜能干细胞分化为角膜上皮细胞的研究

目的：探讨模拟角膜缘干细胞(LSCs)微环境诱导人多潜能干细胞(hiPSCs)分化为角膜上皮细胞的可行性。方法：体外建立hiPSCs细胞系，利用transwell体系将hiPSCs与角膜基质细胞共培养模拟角膜缘干细胞微环境，添加小分子骨形态发生蛋白4(BMP4)和特异性转化生长因子β抑制剂(SB431542)，诱导hiPSCs向角膜上皮细胞分化。采用免疫荧光染色、流式细胞方法检测角膜上皮细胞特异标志物 CK3和CK12，角膜上皮细胞前体CK15，角膜缘干细胞标志物ABCG5的表达。结果：hiPSCs体外培养增殖活跃，免疫荧光染色显示干细胞特异性标志物OCT4、SOX2、TRA-1-60、NANOG呈阳性。采用transwell体系将hiPSCs与角膜基质细胞共培养，免疫荧光染色结果显示角膜缘干细胞标志物ABCG5及角膜上皮细胞前体标志物CK15阳性，角膜上皮细胞标志物CK3及CK12阴性； 在共培养的基础上添加小分子BMP4和SB431542，免疫荧光染色及流式细胞检测结果显示角膜上皮细胞特异性标志物CK3阳性表达，且随分化时间延长表达比例增高。结论：模拟角膜缘干细胞微环境同时添加小分子SB431542及BMP4，可成功诱导体外培养的hiPSCs向角膜上皮细胞分化。     

以异种角膜脱细胞基质为载体构建角膜上皮-载体-内皮复合物的实验研究

目的探讨以异种角膜脱细胞基质为载体,体外构建生物角膜的可能性和方法。方法应用去垢剂1％TritonX-100冷冻干燥处理制备猪角膜脱细胞基质载体,在其上皮面和内皮面分别接种兔角膜上皮细胞和内皮细胞,体外培养2周。将复合物制成组织切片,在光镜下观察组织形态（HE染色）,采用免疫组织化学方法检测角膜上皮特异性细胞角蛋白3（CK3）,使用锥虫蓝联合茜素红染色观察内皮细胞,在扫描电镜下观察上皮面和内皮面的超微结构。结果体外培养生物角膜获得上皮、无细胞基质和内皮三层复合结构。4或5层复层上皮中以扁平细胞为主,胞质内特异性CK3表达阳性;内皮层为一连续的单层扁平细胞,细胞活性良好,锥虫蓝联合茜素红染色显示组织呈典型的蜂巢样镶嵌结构。扫描电镜下观察,在载体的上皮面细胞呈复层样生长,形态近似扁平与梭形之间;内皮面为多边形单层细胞,表面具有微绒毛结构。结论构建的生物角膜为上皮一脱细胞基质载体一内皮复合物,初具角膜的雏形结构。异种角膜脱细胞基质提供了良好的细胞生长界面,有望成为体外构建角膜的载体材料。     

种植人骨髓间充质干细胞的猪角膜板层移植治疗兔角膜损伤的初步研究

目的研究种植人骨髓间充质干细胞（MSCs）的猪角膜基质治疗兔角膜损伤的可能性。方法用全骨髓贴壁法分离纯化人MSCs并传代,流式细胞仪检测免疫表型及诱导成脂、成骨分化鉴定。12只新西兰白兔随机分为2组,实验组取第3代MSCs接种于去上皮的猪角膜基质上,培养4 d后移植到广泛损伤的兔角膜上,对照组单纯移植去上皮猪角膜基质。术后2、4、8周,取各实验眼行组织学检查,观察移植的MSCs及猪角膜基质的存活、转归及移植局部的反应。免疫组织化学、免疫荧光染色检测移植后角膜上皮细胞角蛋白12的表达。结果培养获得的MSCs中CD29阳性者占95.97%,CD44阳性者占96.49%,CD90阳性者占92.79%,CD105阳性者占94.66%,CD34阳性者占0.59%,CD45阳性者占0.36%,符合MCSs的免疫表型,并可以诱导成脂及成骨分化。实验组MSCs接种到去上皮猪角膜基质后贴附、生长迅速,术后植片在植床上存活良好,无排斥反应,角膜较对照组透明,新生血管少,而对照组在移植后发生排斥反应。实验组角膜免疫组织化学及免疫荧光染色均检测出CK12阳性细胞。结论种植MSCs的猪角膜基质移植到损伤兔角膜后可以存活,MSCs可以分化为角膜上皮样细胞,具有构建组织工程角膜的潜能。     

诱导人脐带间充质干细胞分化为角膜上皮样细胞的研究

背景眼表疾病导致的角膜盲已成为全球致盲性角膜疾病中的主要原因之一。随着组织工程技术的发展和进步,组织工程角膜为眼表疾病的治疗开辟了新的途径。目的观察体外培养的人脐带间充质干细胞（UC—MSCs）移植到兔角膜基质后的分化发育情况,探讨人UC-MSCs分化为角膜上皮细胞以及治疗兔角膜损伤的可行性。方法获取人脐带组织,采用Ⅳ型胶原酶消化法分离纯化人UC—MSCs并传代,取第3代细胞用于扩增和实验。流式细胞仪检测细胞的免疫表型及诱导成骨分化鉴定。24只新西兰大白兔按随机数字表法随机分为2个组,将人UC—MSCs接种于去上皮的猪角膜基质上,培养4d后行实验组兔左眼板层角膜移植;对照组以相同的手术方法单纯移植去上皮猪角膜基质。术后对角膜定期行活体激光共焦显微镜检查,并分别于术后2、4、8周摘除各组实验眼行组织病理学和免疫荧光检查,评价移植到兔角膜基质的人UC-MSCs的存活、分化以及移植局部的反应等;应用免疫荧光技术检测移植后角膜上皮细胞中角蛋白3（CK3）、CKl2以及转运蛋白G超家族成员（ABCG2）的表达。结果消化培养的人UC—MSCs呈圆形,细胞胞体较大,贴壁后细胞呈长梭形。培养获得的人UC—MSCs的细胞表型CD105^＋／CD29^＋／CD44^＋／CD34^-／CD45^-,并可诱导分化为成骨细胞。实验组人ISC—MSCs接种到去上皮猪角膜基质后贴附良好、生长迅速,术后植片在植床上存活良好,种植了人UC-MSCs的去上皮猪角膜移植到兔眼,可见实验组受体角膜较对照组透明,未见明显新生血管,在活体共焦显微镜下可见新生的角膜上皮样细胞,未发生免疫排斥反应。免疫荧光检测可见在重建的角膜上皮层检测到CK3及CKl2的阳性表达,而未见ABCG2的表达。结论将种植了人UC—MSCs的猪角膜基质移植到损伤的兔角膜后,人UC—MSCs可以存活、增生并分化为角膜上皮样细胞,可用于修复甚至重建损伤的角膜表层。     

组织工程角膜三维构建的实验研究

目的以人胚胎干细胞（hESC）诱导细胞为种子细胞,以脱细胞猪角膜基质（APCM）为支架三维构建生物工程角膜,以期用于穿透性角膜移植,解决角膜供体极度匮乏的难题。方法实验研究。无菌条件下将新鲜猪角膜组织置于0.5% SDS溶液中4 ℃脱细胞 24 h,获取APCM。将hESCs与人角膜基质细胞通过Transwell共培养5 d,获取眼周间充质干细胞（POMPs）,再于人晶状体上皮细胞源性条件培养基继续培养14 d获取角膜内皮样细胞并进行鉴定和筛选纯化。将纯化后扩增的角膜内皮样细胞接种于APCM构建角膜内皮植片,并移植入角膜内皮功能失代偿动物模型进行泵功能评估;采用人角膜缘干细胞（LSCs）来源的条件培养基培养hESCs 12 d,诱导其分化人角膜上皮样细胞并筛选鉴定,将其与APCM构建的角膜上皮植片移植于LSC失代偿动物模型的角膜缘,观察其眼表修复能力。结果诱导的人角膜内皮样细胞表达内皮细胞相关标记物vimentin、N-cadherin、Na+/K+ATP酶和ZO-1。构建的角膜内皮植片能够促使角膜内皮功能失代偿动物的角膜逐渐恢复透明。构建的角膜上皮细胞植片具有4～5层细胞复层结构,类似于正常角膜上皮,且能够一定程度上修复LSC失代偿动物模型眼表。结论采用hESCs诱导分化来源的细胞与APCM构建的人角膜内皮植片和人角膜上皮植片具有类似于正常角膜的功能,为全层生物角膜的构建提供了良好的实验和理论基础,具有良好的临床应用前景。     

体外诱导人骨髓间充质干细胞向角膜上皮细胞分化的初步研究

目的 探讨在体外损伤微环境下,人骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为角膜上皮细胞的可行性. 方法体外分离培养人MSCs和人角膜缘干细胞(LSCs),检测细胞CD34、CD44、细胞角蛋白3(CK3)、细胞角蛋白19(CK19)的表达情况.制作人LSCs热损伤模型,加入增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)标记的人MSCs共同培养,2周后检测细胞CK19的表达情况.结果 人MSCs CD44表达阳性、CD34表达阴性,流式细胞术显示CD44阳性率为92.59%,CD34阳性率为0.01%;人LSCs CK19表达阳性,CK3表达阴性.共同培养后部分人MSCs CK19表达阳性,并有多核细胞现象.结论 在损伤微环境下,人MSCs可以转化为类角膜上皮细胞的细胞,在此过程中存在细胞融合现象.     

大鼠骨髓间充质干细胞体外可诱导分化为角膜上皮细胞

目的:探讨骨髓间充质干细胞 (mesenchymal stem cell,MSC) 分化为角膜上皮细胞的可塑性及其重建角膜上皮的可能性.方法:用密度梯度离心法结合贴壁培养法分离纯化大鼠骨髓MSC,经体外与角膜基质细胞共培养诱导分化,免疫荧光法检测角膜上皮细胞特异标志物K12的表达.结果:体外培养的大鼠骨髓MSC表现出很强的增殖潜能,原代培养的骨髓MSC CD29免疫荧光染色阳性,CD34和CD45为阴性,符合骨髓MSC的特征.MSC与角膜基质细胞共培养1wk后大部分细胞分化为间质细胞,少部分细胞形态上相对偏小,免疫荧光检测这部分细胞表达角膜上皮细胞特异性标志角蛋白K12.结论:体外培养的MSC在角膜基质细胞的诱导下可横向分化为角膜上皮细胞.     

体外诱导人羊膜上皮细胞分化为角膜上皮样细胞的初步研究

目的探索以人永生化角膜上皮细胞( immortalized human corneal epithelial cells,ihCEC) 培养液体外模拟角膜上皮细胞微环境,诱导人羊膜上皮细胞( human corneal epithe-lial cells,hAEC) 分化为角膜上皮样细胞的可行性。方法取( 37 ± 1) 周剖宫产人羊膜组织,酶消化法提取 hAEC; 流式细胞仪测 CD29、CD90、CD105、CD34、HLA-DR 的表达。复苏培养 ihCEC,以 0 mg·L- 1、10 mg·L- 1、20 mg·L- 1、30 mg·L- 1、40 mg·L- 1丝裂霉素 37℃作用 2 h,吸去丝裂霉素,继续培养 72 h 后 CCK8 测吸光度并计算增殖抑制率。10 mg·L- 1、20 mg·L- 1丝裂霉素处理细胞后 12 h、24 h 收集细胞培养液培养 hAEC,CCK8 测吸光度绘制生长曲线; 收集 ihCEC 细胞培养液,制备条件培养基( CM) 培养 hAEC 10 d,倒置显微镜观察细胞形态,免疫荧光检测 CK12 的表达。结果 hAEC 可表达 CD29、CD90、D105,不表达 CD34、HLA-DR; 各浓度丝裂霉素组增殖抑制率分别为 10 mg·L- 1( 65. 48% ±1. 03) 、20 mg · L- 1( 77. 01% ± 0. 99) 、30 mg · L- 1( 75. 25% ± 0. 71) 、40 mg · L- 1( 76. 90% ±0. 97) ;20 mg·L- 1丝裂霉素培养 12 h 收集的细胞培养液对 hAEC 具有明显促增殖作用; 诱导分化后 hAEC 可表达 CK12。结论以 ihCEC 细胞培养液模拟的角膜上皮细胞微环境可诱导 hAEC 分化为角膜上皮样细胞。     

经角膜基质细胞诱导的大鼠骨髓间充质干细胞在人羊膜上构建角膜上皮移植片

目的:研究将骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)诱导分化后在羊膜表面培养构建角膜上皮移植片的可行性。方法:取SD大鼠骨髓间充质干细胞和角膜基质细胞,分别培养并传2代后进行共培养,取共培养7d后的MSC覆载于新鲜人羊膜,再培养7d。对MSC及诱导后MSC进行免疫荧光染色和扫描电镜检查;对覆载细胞的羊膜进行HE染色及免疫荧光染色。结果:MSC在体外培养条件下贴壁生长,免疫荧光染色CD29和CD44阳性,CK12阴性。经角膜基质细胞诱导分化后,MSC细胞CK12染色转为阳性。诱导后MSC接种到羊膜表面,迅速贴壁生长,组织学特性无明显改变,CK12染色仍为阳性。结论:经角膜基质细胞诱导的MSC表现出角膜上皮细胞特征,在羊膜上生长后保持不变。     

人角膜基质细胞诱导人骨髓间充质干细胞分化为角膜上皮细胞的初步研究

目的 探讨人骨髓间充质干细胞（MSC）体外分化为角膜上皮细胞的可行性.方法 实验研究.分别取第3代人MSC和自行培养的第3代人角膜基质细胞共同培养1周,实验组在Transwell共培养体系中培养,对照组不放置Transwell小室培养.1周后,观察实验组和对照组中人MSC光镜特征、间接免疫细胞化学染色和电镜结构,对被诱导分化的细胞进行综合鉴别.结果 第3代人MSC和人角膜基质细胞在体外培养条件下均能够较快贴壁生长.两种细胞共同培养1周后,可见部分细胞形态上呈上皮细胞特征,单克隆抗体AE1染色呈阳性,电镜下可见微绒毛、桥粒和张力丝等典型上皮细胞结构特征.结论 体外培养的人MSC在人角膜基质细胞的诱导下可能会分化为人角膜上皮样细胞.     

压力仿生培养对兔角膜内皮细胞调控的研究

目的 探讨体外压力仿生培养系统下不同梯度压力对角膜内皮细胞形态和功能的调控作用。设计 实验性研究。研究对象 兔角膜内皮细胞。 方法 将体外培养的第一代兔角膜内皮细胞分为五组：A组为无压力常规培养（空白对照）,B组为正常压力仿生培养（15 mmHg）,C组为压力波动组,将压力设为15mmHg、25 mmHg、20 mmHg、10 mmHg,D组30 mmHg压力培养,E组50 mmHg压力培养。细胞均培养24h,免疫法鉴定原代角膜内皮细胞,HE染色和电镜观察细胞形态的改变,流式细胞术检测细胞活性。主要指标 角膜内皮细胞的形态、存活率。 结果 获取的所有细胞证实为角膜内皮细胞表型,无角膜上皮细胞及基质细胞污染。五组细胞分别培养24h后,经HE染色和电镜检测发现正常压力微环境培养的角膜内皮细胞排列紧密,六边形细胞居多,细胞表面微绒毛丰富,细胞核染色质丰富,而高压力培养的角膜内皮细胞活性差,细胞间隙加大。经流式细胞术分析显示,正常压力组、30 mmHg组、压力波动组、50 mmHg组的角膜内皮细胞培养24 h后细胞存活率分别为（98.16±0.45）%、（78.83±1.65）%、（70.2±3.54）%、（41.33±0.25）%（P=0.016）。高压力培养组中随着压力的升高和持续时间延长,细胞活性显著下降。结论 正常压力微环境培养对角膜内皮细胞形态和功能具有正向调节作用,而高压力对角膜内皮细胞具有损伤性,并随时间延长而加重。（眼科,2017,26： 56-60）     

培养的兔羊膜上皮细胞构建角膜表层移植片的研究

目的应用培养的兔羊膜上皮细胞（AECs）体外构建复层上皮细胞-角膜基质移植材料,探讨利用AECs重建角膜表层的可行性。方法取妊娠晚期新西兰大白兔（27～28孕周）的羊膜,制成AECs单细胞悬液,用含血清和表皮生长因子（EGF）的DMEM／F12培养液培养、传代,利用免疫组织化学单克隆抗体AE1／AE3、AE5检测培养的AECs中细胞角蛋白ck3／12的表达;将体外培养的2～3代兔AECs种植在新鲜兔角膜基质上,利用气-液界面培养法使之复层化,体外构建复层上皮细胞-角膜基质移植材料,进行光学显微镜和扫描电镜观察,并进行免疫组织化学测定。结果体外培养的兔AECs呈现单克隆抗体AE1／AE3、AE5表达阳性,AECs在新鲜兔角膜基质上能形成形态类似于正常角膜上皮细胞的3～5层复层结构,且复层化后的上皮细胞单克隆抗体AE5表达阳性。结论应用培养的AECs能成功构建类似角膜表层的复层上皮细胞-角膜基质移植材料,AECs可能成为重建角膜表层的一种新的细胞来源。     

角膜缘上皮细胞体外培养、冻存和复苏的实验研究

目的 建立兔角膜缘上皮细胞体外培养、冻存和复苏的方法。方法 兔角膜缘上皮细胞组织块接种培养。取第三代细胞进行冻存。于冻存后第2周，3、6个月复苏细胞。用MTT法测细胞生长曲线。结果 兔角膜缘上皮细胞体外生长良好。培养细胞AE1单克隆抗体染色阳性，PAS染色阴性。冻存细胞复苏成功。冻存细胞复苏后生长曲线良好。结论 兔角膜缘上皮细胞可以在体外培养、冻存和复苏。