摘 要 角膜在創(chuàng)傷或手術(shù)后,靜止?fàn)顟B(tài)的角膜基質(zhì)細(xì)胞(Keratocyte)會(huì)被激活轉(zhuǎn)化為修復(fù)表型細(xì)胞:成纖維細(xì)胞(Fibroblast)和肌成纖維細(xì)胞(Myofibroblast),使得損傷的角膜基質(zhì)得以修復(fù),但過(guò)纖維化會(huì)導(dǎo)致瘢痕形成,角膜瘢痕是造成視力不同程度損害甚至喪失的直接原因。本文就角膜基質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化方向研究簡(jiǎn)要綜述。
關(guān)鍵詞 人角膜基質(zhì)細(xì)胞 轉(zhuǎn)分化 角膜瘢痕 損傷修復(fù)
中圖分類號(hào):R772.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
哺乳動(dòng)物損傷修復(fù)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生纖維化和疤痕,該機(jī)制是因?yàn)椴溉閯?dòng)物在進(jìn)化中優(yōu)先考慮損傷修復(fù)的快速性,這可成為拯救生命的重要因素。但是,纖維化的形成給患者帶來(lái)很多困擾,在眼睛中可導(dǎo)致角膜瘢痕形成甚至致盲。角膜瘢痕是繼發(fā)于多種角膜疾病的病理性改變,是造成視力不同程度損害甚至喪失的直接原因。因此,深入研究角膜基質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化的過(guò)程,有助于闡明角膜創(chuàng)傷修復(fù)機(jī)制,并且對(duì)角膜損傷后的有效愈合及減少瘢痕形成有重要意義。
1角膜基質(zhì)
1.1角膜基質(zhì)結(jié)構(gòu)
角膜由三個(gè)組織層構(gòu)成:上皮細(xì)胞層(Epithelium),基質(zhì)層(Stroma)和內(nèi)皮細(xì)胞層(Endothelium)。角膜基質(zhì)層是由基質(zhì)細(xì)胞(Corneal Stromal Cells,CSC)和細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular Matrix,ECM)共同構(gòu)成,約占整個(gè)角膜厚度的90%,哺乳動(dòng)物的角膜基質(zhì)細(xì)胞來(lái)源于神經(jīng)嵴間充質(zhì)細(xì)胞,在胚胎發(fā)育時(shí)期進(jìn)入眼睛。角膜基質(zhì)細(xì)胞存在于規(guī)則排列的基質(zhì)膠原纖維之間,能表達(dá)有助于角膜透明的晶狀體球蛋白,對(duì)角膜基質(zhì)的結(jié)構(gòu)維持及修復(fù)有重要作用,基質(zhì)細(xì)胞ECM中存在蛋白多糖,賦予其獨(dú)特的持水性能,維持角膜基質(zhì)膠原代謝。
1.2角膜基質(zhì)創(chuàng)傷愈合過(guò)程
近年來(lái),人們研究了角膜創(chuàng)傷修復(fù)的基本過(guò)程。角膜在創(chuàng)傷或手術(shù)后,角膜上皮細(xì)胞誘導(dǎo)傷口邊緣基質(zhì)細(xì)胞凋亡,鄰近的基質(zhì)細(xì)胞活化并轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞,向傷口處遷移。當(dāng)細(xì)胞移行至角膜傷口邊緣無(wú)細(xì)胞區(qū)時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞,從而完成角膜傷口愈合過(guò)程。創(chuàng)傷修復(fù)完成后,肌成纖維細(xì)胞能恢復(fù)到靜止的角膜基質(zhì)細(xì)胞?形態(tài)上,它們似乎可以返回到靜止角膜基質(zhì)細(xì)胞的表型,然而,其卻不同于靜止的基質(zhì)細(xì)胞。
細(xì)胞轉(zhuǎn)化后,不僅細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,功能也發(fā)生了變化。靜止的角膜基質(zhì)細(xì)胞呈樹突狀形態(tài),具有合成I型、V型和Ⅵ型等膠原,轉(zhuǎn)酮醇酶和乙醛脫氫酶等蛋白以及keratocan和lumican等蛋白多糖的能力。成纖維細(xì)胞呈梭形,多核仁,細(xì)胞質(zhì)中的顆粒缺失,并且細(xì)胞降低表達(dá)角膜基質(zhì)細(xì)胞高表達(dá)的轉(zhuǎn)酮醇酶和乙醛脫氫酶等蛋白和keratocan和lumican等硫酸角質(zhì)素的表達(dá)。肌成纖維細(xì)胞的特定標(biāo)記物是 平滑肌肌動(dòng)蛋白( -SMA),該蛋白通過(guò)與細(xì)胞外膠原基質(zhì)及FN的連接來(lái)增強(qiáng)組織的收縮能力。因此,肌成纖維細(xì)胞能提高角膜組織損傷修復(fù)后的牢固性和穩(wěn)定性。有人提出,在培養(yǎng)的細(xì)胞中,肌成纖維細(xì)胞比成纖維細(xì)胞含有更多的應(yīng)力纖維和粘著斑,細(xì)胞表達(dá)的a-SMA抑制細(xì)胞的活力。
2結(jié)語(yǔ)
綜上所述,根據(jù)基質(zhì)細(xì)胞三種不同表型的特征,我們可以在體外構(gòu)建出人角膜基質(zhì)細(xì)胞損傷修復(fù)模型,研究細(xì)胞中生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子如bFGF和TGF- 在角膜傷口愈合過(guò)程中所起到的調(diào)節(jié)作用,爭(zhēng)取最大限度恢復(fù)角膜的透明性,為臨床上治療角膜瘢痕提供重要的參考依據(jù)。
作者簡(jiǎn)介:吳淑嫻,出生于1991年9月,女,山東濱州人,中國(guó)海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院碩士研究生,研究方向:細(xì)胞工程。
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