角膜内皮细胞（Corneal Endothelial Cells, CEC）是维持角膜透明性和脱水功能的关键细胞类型。角膜内皮的丧失或功能障碍（如内皮失代偿）会导致角膜水肿和视力严重受损。虽然传统的角膜移植手术是目前主要的治疗手段，但供体短缺和手术风险限制了其广泛应用。细胞注射疗法是一种前景广阔的替代策略，通过将培养的CEC直接注射到前房，利用细胞自身的粘附和组织修复能力，在体内重新形成功能性角膜内皮。
本研究采用猫角膜内皮缺陷模型，评估了异种（人类）和同种（猫）来源的CEC注射疗法的可行性和安全性，并探讨了新形成内皮的功能恢复能力。结果为进一步开发内皮细胞注射疗法提供了实验依据，并验证了猫模型在这种研究中的价值。
研究方法
1. 模型建立
- 角膜内皮去除：通过手术刮除一只眼的中心角膜内皮，保留Descemet膜，模拟内皮缺失导致的角膜内皮病变。
- 实验分组：
- 异种移植组（n=1）：注射2×10⁶个人类CEC（每0.2 mL悬浮液）。
- 同种移植组（n=2）：注射1×10⁷只猫CEC（每0.2 mL悬浮液）。
2. 注射方法
- 在CEC悬浮液中加入100 μM ROCK抑制剂以促进细胞粘附。
- 将细胞悬浮液注入前房后，将实验动物眼睛朝下放置3小时，以重力作用促进细胞在Descemet膜上的附着。
3. 随访与功能评估
- 术后监测：
- 使用裂隙灯生物显微镜评估角膜透明度，评分范围为0（完全混浊）至4（完全透明）。
- 测量角膜中央厚度（Central Corneal Thickness, CCT）和眼内压（IOP）评估内皮功能和术后安全性。
- 终末组织学分析：
- 用免疫荧光染色（K8/18、Na+/K+-ATPase和ZO-1）检测新形成角膜内皮的标志物，评估细胞的功能性和结构完整性。
研究结果
1. 生物相容性与炎症
- 术后所有实验组的眼睛均表现出轻微炎症，至第4天完全消退。
- 无眼压升高或CEC在虹膜上的沉积，晶状体表面观察到少量CEC沉积，但未引发不良反应。
2. 角膜透明度
- 在术后第7天，所有注射组的角膜透明度评分为2.5（中度透明）。
- 在术后第14天，同种移植组的透明度评分进一步提高至3（接近完全透明）。
3. 角膜中央厚度（CCT）
- 异种移植组的CCT在第7天为1084 μm，显示角膜水肿仍较明显。
- 同种移植组的CCT在第16天分别为671 μm和538 μm，接近正常范围，提示内皮功能恢复较好。
4. 内皮细胞标志物的表达
- 终末分析显示注射的CEC在Descemet膜上成功粘附并重新形成内皮层。
- 新形成的内皮细胞表达Na+/K+-ATPase和ZO-1等功能性标志物，表明其具备屏障和泵送功能。
讨论
1. 注射疗法的可行性
本研究首次证明，培养的CEC能够在体内重建功能性角膜内皮。注射后的细胞在Descemet膜上形成了连续的内皮层，恢复了角膜脱水功能，改善了角膜透明度和厚度。
2. 异种与同种移植的比较
同种移植组表现出更好的透明度恢复和角膜厚度改善，而异种移植组的CCT较高，可能与人类CEC在猫角膜上的粘附效率较低有关。这提示细胞来源对治疗效果有重要影响。
3. ROCK抑制剂的作用
在注射的CEC悬液中加入ROCK抑制剂，显著提高了细胞的粘附能力和存活率，验证了其在细胞注射疗法中的关键作用。
4. 模型价值
猫的角膜尺寸和结构与人类接近，是研究角膜内皮细胞注射疗法的理想模型。本研究为进一步在人体上开展临床研究提供了重要的前期数据支持。
结论
- 猫模型验证了注射疗法重建角膜内皮的可行性和有效性，培养的CEC能够在体内粘附于Descemet膜并形成功能性内皮层。
- 研究揭示了细胞来源对疗效的显著影响，同种移植优于异种移植。
- 该方法具有潜在的临床应用价值，为治疗角膜内皮病变提供了一种创新的替代方案。
参考文献：
In vivo functionality of a corneal endothelium reconstituted by injection of endothelial cells in the anterior chamber of a feline model