图片：加州大学戴维斯分校
供体干细胞，如上图所示，被分成几份放在实验室培养皿中，用于生物工程替代角膜组织，另一部分放在冰上储存。如果移植失败，可以解冻冷冻细胞，从而无需重复采集过程。 |
如果说我们的眼睛是心灵的窗户，那么我们的角膜就是这扇窗户上的玻璃。所有进入眼睛的光线都必须先穿过这些薄而透明的上皮组织膜。不幸的是，就像一块玻璃一样，角膜有些脆弱；它可能因疾病或损伤而破裂或混浊，在这种情况下，视力丧失通常是不可避免的。更糟糕的是，标准疗法——角膜移植——通常会失败。
然而，现在，研究人员已经开发出用新鲜的生物工程组织替代受损角膜的技术——本质上是替换窗户玻璃的方法。在本月发表的两篇论文中，两个独立的研究小组报告说，他们已经恢复或改善了一些角膜损伤之前被认为是无法治疗的患者的视力。尽管这些小组使用了略有不同的方法，但他们取得了相似的成功率。而且，它们的成功程度足以让角膜可能成为继皮肤和软骨之后，第三种在临床上可用的生物工程替代组织。
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标准角膜移植的问题与角膜干细胞有关。这种细胞群通常会定期更新和修复眼睛的表面层或上皮。然而，当角膜严重受损时，干细胞也常常耗尽。移植一个没有干细胞的角膜，会使其变得像它所取代的那个一样疤痕累累和不透明。但是，从供体角膜中获取足够数量的干细胞可能会危及角膜。为了解决这个难题，研究人员一直在寻找从少量供体细胞中生成更多角膜干细胞的方法。
图片：加州大学戴维斯分校
伊塞罗夫和施瓦布，一位专注于皮肤替代的研究人员和一位专门研究角膜疾病的眼科医生，花费了10年时间完善他们的新技术。 |
根据他们在7月12日《新英格兰医学杂志》上的报告，台湾桃园长庚纪念医院的蔡瑞芳（Ray Jui-Fang Tsai）及其同事通过从患者健康的眼睛中采集一些角膜干细胞，并将它们接种到羊膜基质上，从而实现了这一目标。在那里，少量的细胞长成了一层坚固的组织，随后将其缝合到患者受损的眼睛上，取代了不良的角膜组织。在接受治疗的六名患者中，所有人都恢复了视力。
另一个团队，加州大学戴维斯分校的伊万·R·施瓦布（Ivan R. Schwab）和R·里夫卡·伊塞罗夫（R. Rivkah Isseroff），使14名患者中的10名恢复了视力。他们的研究结果发表在7月份的《角膜》杂志上。他们的方法略有不同：从供体采集干细胞后，他们首先将它们分成多个实验室培养皿，其中一些放在羊膜上，另一些则冷冻储存以备将来使用。施瓦布指出，这样，如果移植失败，则无需重复采集过程。
对于患者双眼均受损的情况，加州大学戴维斯分校的研究人员还研究了使用近亲的供体组织。他们的14名受试者中有4名接受了由兄弟姐妹或子女捐赠的角膜细胞培养的复合组织。所有四人的视力都得到改善或恢复。没有亲属在五分钟的捐赠过程中报告疼痛，也没有人在此后出现任何并发症。
也就是说，结果确实存在一些注意事项：长期成功率和风险尚待确定。例如，供体干细胞是否会持续存在尚不清楚。尽管如此，这项进展为治疗角膜损伤，以及更广泛地说，治疗其他上皮组织（如肺和胃肠道）的损伤提供了巨大的希望。“真正令人兴奋的是它能带我们走向何方，”施瓦布热情地说。“用生物工程组织替代患病组织和器官正在迅速从科幻小说领域走向现实。”