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第一部分微重力培养及小分子对兔角膜基质细胞生长的作用目的：研究兔角膜基质细胞在基于脱细胞牛角膜基质作为载体与模拟微重力(SMG)的旋转培养系统(RCCS)中添加小分子培养的生理特点以及生长特性。方法：采用短期化学处理以及低温脱细胞方法将牛角膜基质做成天然载体，与添加有小分子化合物丙戊酸(VPA)和维生素C(VC)的培养基在SMG环境下培养兔角膜基质细胞。用CCK-8和流式细胞术检测VPA和VC对细胞的增殖、周期、凋亡的影响。并用扫描电镜(SEM)与倒置显微镜观察基质细胞生长情况，逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测细胞标志Keratocan和Lumican的表达，免疫荧光法鉴定兔角膜基质细胞。结果：苏木精—伊红(H&E)染色以及SEM显示经过脱细胞处理的牛角膜没有细胞。CCK-8实验显示VPA和VC能够促进兔角膜基质细胞增殖。流式细胞术结果表明VPA和VC促进细胞进入DNA合成期和分裂期，有利于细胞抗凋亡作用。RCCS中的兔角膜基质细胞变圆、表面变丰富并呈现聚集克隆样生长；在加有VPA、VC和10%胎牛血清的情况下，静态培养的细胞贴附在载体上，细胞形态规则且相互连接成网状；而常规培养的细胞不论是否加有小分子都呈长梭形。免疫荧光鉴定三组细胞的Vimentin都呈阳性表达，RT-PCR与免疫荧光染色显示Keratocan和Lumican在RCCS与静态载体培养的细胞中都有表达，在培养板培养的细胞仅仅表达弱的Lumican。结论：在SMG下多孔性天然载体和添加有小分子化合物VPA和VC的培养系统能够模拟生理微环境有利于兔角膜基质细胞生长，并进一步实现在体外对细胞呈现聚集或者生理生长培养。本研究为角膜基质干细胞与角膜组织工程奠定了一定的基础。第二部分促进ADSC的角膜内皮细胞转分化重编程研究目的：探索利用多种条件促进脂肪干细胞(ADSC)转分化重编程为角膜内皮样细胞的方法，为获得干细胞来源的角膜内皮细胞(CEC)提供新的思路。方法：胶原酶消化法分离培养原代ADSC，对细胞进行鉴定。利用三种重组重编程蛋白PTD-OCT4、PTD-KLF4和PTD-SOX2以及小分子Purmorphamine (P)、RG108和Reprogramming Cocktail Set I(重编程Kit)进行ADSC重编程诱导。进一步采用血清替代物(KSR)培养基使细胞形成球形后用细胞外基质(ECM)培养，使细胞获得更多分化潜能。重编程后的ADSC在插入式共培养系统与丝裂霉素C处理的CEC以及角膜缘基质细胞共培养，用含糖原合成酶激酶(GSK)-3β抑制剂培养基进行诱导分化。移植到脱细胞牛角膜基质上进行进一步培养，RT-PCR检测转分化后细胞的基因表达情况，免疫荧光鉴定细胞。结果：通过胶原酶消化分离的原代细胞能够分化为脂肪细胞与骨细胞，流式检测其表达ADSC标志。多种小分子与蛋白结合诱导发现P与蛋白一起诱导时间短，细胞活力较好。ADSC经过P与蛋白重编程诱导后，KSR培养基使细胞聚集形成规则的球形，RT-PCR分析表明ADSC的Nanog基因表达阳性。免疫荧光染色发现ECM培养后的ADSC呈CD34阳性表达。共培养后的ADSC移植到脱细胞角膜上Nanog基因表达阴性，呈现多边形细胞形态，CD31、CD133、AQP-1、ZO-1表达阴性。结论：ADSC经过小分子P与重组重编程蛋白重编程诱导与球形培养，具有更多的干细胞特性；与CEC以及角膜缘基质细胞共培养分化后移植到脱细胞角膜上呈现多边形细胞形态。ADSC转分化有望为CEC提供新的来源。