《壳聚糖基载体转载角膜缘细胞对角膜碱烧伤的修复及应用研究》

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该项目属医疗卫生科技领域。

角膜碱烧伤易发生角膜上皮缺损,严重可致角膜溃疡、穿孔甚至纤维瘢痕的形成,部分病人可致角膜盲的形成,是临床亟待解决的难题。角膜上皮严重缺损后,能否迅速完整地促进创伤愈合,恢复其屏障功能,是防止角膜溃疡、穿孔和纤维瘢痕形成的关键。临床上主要以角膜移植或羊膜移植来治疗,但是面临着供体缺乏和免疫排斥两大问题,角膜严重损伤的治疗必须从两方面着手:一是为角膜上皮及时修复提供种子细胞;二是防止角膜基质细胞向肌成纤维细胞转化,抑制纤维性瘢痕的形成。

该研究采用壳聚糖基载体转载角膜缘细胞,研究其对角膜碱烧伤的修复作用及临床应用,取得系列性的研究成果。(1)该研究将壳聚糖衍生物首次应用于眼科组织工程载体的制备,并将组织工程载体与角膜缘细胞作为一个损伤修复的微环境整体,来研究组织工程化方法促进角膜碱烧伤的修复作用,在研究思路上具有创新性。(2)该研究通过慢病毒感染体外培养的角膜缘细胞,筛选出稳定表达荧光素酶的细胞用于活体示踪,来揭示角膜缘细胞参与修复的动态过程,研究技术上具有创新性。(3)非编码RNA在角膜损伤修复中的功能尚未有全面报道。该研究首次阐明lncRNALOC108177642作为miR-425的分子海绵调控TGF-β/Smad通路,将lncRNALOC108177642/miR-425/TGF-β/Smad调控轴作为ACH-LSCs促进角膜修复抑制角膜瘢痕化的一个重要机制,这在组织工程化水凝胶的促愈合机理研究上是一个创新。

研究结果发现,羟乙基壳聚糖共混膜适宜于修复周期较短的角膜机械性损伤的修复,而羧甲基壳聚糖共混膜具有良好的机械强度,在角膜碱烧伤治疗中具有更高应用价值。与壳聚糖基共混膜相比,水凝胶载体因保水性能高且能够与眼表曲率高度吻合,故更具应用前景。该研究尝试利用海藻酸钠适度氧化制备成含有醛基的氧化海藻酸钠(SA),使其直接与带有游离氨基的羧甲基壳聚糖(CMCTS)发生交联反应,并在创伤表面快速形成原位水凝胶(ACH),无需添加任何化学交联剂,生物安全性高。结果发现ACH-LSCs能够有效促进碱烧伤角膜上皮重建,并能有效防止角膜瘢痕化,其主要通过lncRNALOC108177642/miR-425/TGF-β/Smad轴抑制角膜纤维化,防止损伤后角膜瘢痕形成,为角膜严重损伤治疗的临床应用提供完整的临床前期研究资料及准确有效的治疗方案。

该项目在国家自然科学基金面上项目、山东省科技攻关重点课题及青岛市科技攻关面上项目等项目资助下,共发表研究3区以上SCI收录论文20余篇,CSCD收录论文2篇,总影响因子IF=51.3,总他引次数90次。多篇代表性论文发表在Carbohydrate Polymers、Journal of Biomedical Materials Research Part A等该领域JCR分区二区以上期刊上,授权发明专利4项,培养研究生6名,获得优秀学位论文3篇,受到国内外专家的广泛关注,为角膜碱烧伤的修复治疗提供重要的理论依据。

该项目研究成果已在山东省齐鲁医院、青岛市中心医院、青岛市第五人民医院、邢台市眼科医院和青岛市同德眼科医院五家单位应用,修复角膜碱烧伤患者共130余例。

成果说明

该项目的研究成果目前已受到目前已受到山东齐鲁医院(青岛)、青岛市中心医院、青岛市第五人民医院、河北省邢台市眼科医院等多家医院的密切关注,且已将研究成果运用于临床教学研究和实践,对角膜碱烧伤130余例患者施行修复治疗,目前临床修复效果极佳。专利成果转化目前已在跟研发公司洽谈中,若专利后期转化,会带来可观的经济效益和社会效益。壳聚糖来源广泛,生产工艺成熟,生物相容性优良,现广泛应用于各种生物医用材料和海洋药物的开发和应用中。制备的壳聚糖基载体与角膜细胞具有良好的相容性,能够在角膜细胞移植中发挥巨大的作用,有望

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