【摘 要】
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目的:角膜移植是治疗角膜损伤的主要方法。目前我国角膜移植供体严重短缺,本研究旨在通过组织工程学技术制备3D复合支架作为角膜移植替代物,并研究其抑制角膜损伤后基质瘢痕化的作用。方法:（1）本文通过近场静电纺丝技术制备聚己内酯（poly（ε-caprolactone）,PCL）支架,通过扫描电子显微镜观察PCL支架微观结构,分光光度计检测其透光度,电子万能材料试验机测试其力学性能;（2）制备不同浓度的
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（No.2016YFC1100104和2017YFE0103500）；
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目的:角膜移植是治疗角膜损伤的主要方法。目前我国角膜移植供体严重短缺,本研究旨在通过组织工程学技术制备3D复合支架作为角膜移植替代物,并研究其抑制角膜损伤后基质瘢痕化的作用。方法:（1）本文通过近场静电纺丝技术制备聚己内酯（poly（ε-caprolactone）,PCL）支架,通过扫描电子显微镜观察PCL支架微观结构,分光光度计检测其透光度,电子万能材料试验机测试其力学性能;（2）制备不同浓度的鼠尾胶原凝胶,检测其透光度,测试不同浓度的鼠尾胶原凝胶含水量和溶胀率确定其最佳浓度,并制备PCL-鼠尾胶原3D复合支架;（3）通过CCK-8实验探究复合支架的生物相容性,通过免疫荧光染色观察细胞在支架上的附着情况,通过对标记蛋白的定量测定来检测PCL-鼠尾胶原3D复合支架对角膜缘基质干细胞增殖和分化的影响;（4）建立大鼠角膜基质损伤模型,探索复合支架在诱导角膜基质损伤后修复中的作用,通过OCT、H＆E染色与天狼猩红染色观察细胞外基质在不同修复时期表达和排列的变化,通过免疫染色和蛋白质免疫印迹法检测相关蛋白质和细胞外基质在角膜基质修复的不同时期分布以及表达量的变化,采用RNA测序找寻角膜基质损伤的差异富集通路和差异性表达基因,并通过实时荧光定量聚合酶链式反应检测在角膜基质修复的不同时期相关基因表达量。结果:（1）PCL支架具有类似于天然角膜基质层的结构,同时具有优良的光学和力学性能,其透光率（90.67±1.08%）高于天然角膜（87%）,抗拉强度（2.70±0.32 MPa）高于天然角膜（2.06±0.16 MPa）;（2）使用5 mg/ml鼠尾胶原凝胶制备的PCL-鼠尾胶原复合支架其亲水性与天然角膜相似;鼠尾胶原凝胶无生物毒性且具有良好的生物相容性;PCL构建体能抑制角膜缘基质干细胞的分化;（3）本研究成功建立了角膜基质损伤模型,通过体内实验证实PCL-鼠尾胶原复合支架（组织工程角膜）能够在角膜基质损伤后修复过程中抑制角膜缘基质干细胞分化并减少纤维化;（4）通过RNA测序,发现损伤组细胞外基质相关通路丰富,细胞外基质相关基因（MMP9、MMP13）表达上调,PCL-鼠尾胶原复合支架在治疗角膜基质损伤时可以抑制其上调程度。结论:PCL-鼠尾胶原组织工程角膜具有良好的光学与力学性能、生物相容性及抑制角膜基质细胞分化的特性,能有效抑制角膜损伤后基质瘢痕化。
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