羊膜移植在眼部疾病治療中的應(yīng)用研究進(jìn)展

周思蕊,陳曉冬,潘小燕,王 彤

0 引言

羊膜來源于胎盤的最內(nèi)層,是單層上皮細(xì)胞連接構(gòu)成的薄膜,其厚度大約為20～500μm,光滑,無血管,具有一定的彈性,是高度耐用的生物材料[1]。羊膜由上皮層、基底膜、致密層、成纖維細(xì)胞層和海綿層組成[2]。羊膜含有豐富的膠原、糖蛋白、蛋白酶、生長因子和細(xì)胞因子[3]。羊膜含有的這些因子在組織再生和傷口愈合中至關(guān)重要,可以促進(jìn)上皮細(xì)胞遷移和分化、抑制炎癥反應(yīng)、減輕炎癥程度,促進(jìn)損傷組織修復(fù)愈合[3-4]。羊膜可以減少瘢痕形成,具有抗血管生產(chǎn)和抗菌作用[5]。常用于人眼結(jié)膜重建的替代品[6]。最近幾年來,在眼科臨床的使用更頻繁,并且取得較好移植的療效[7-8]。本文就近年來羊膜在眼部燒傷、結(jié)膜病變、角膜病變、翼狀胬肉、青光眼以及黃斑裂孔等眼部疾病中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述,期待羊膜移植為眼部疾病治療帶來新的思路。

1 羊膜移植在眼部燒傷中的應(yīng)用

眼部燒傷常見有化學(xué)燒傷以及熱燒傷,是常見的一種眼部損傷性疾病。燒傷可造成嚴(yán)重的角膜以及結(jié)膜上皮糜爛缺損,角膜瘢痕形成,視網(wǎng)膜的損傷甚至失明[9]。傳統(tǒng)的治療包括藥物以及一些生物溶液,羊膜作為一種新型手術(shù)用材料可以減少疼痛并促進(jìn)眼表的恢復(fù)[10]。韓國學(xué)者Han等[11]在堿燒傷的小鼠角膜模型中檢測人羊膜懸浮液、人臍帶血清和人外周血血清的治療效果。評(píng)估第2、3、7d上皮缺損程度以及第7d腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、基質(zhì)金屬蛋白酶-2、8、9(MMP-2、8、9)的mRNA表達(dá)水平。與對(duì)照組生理鹽水相比,三種治療都減少了炎癥反應(yīng)和角膜混濁的程度,所有治療組TNF-α、IL-6、MMP-8和MMP-9的mRNA表達(dá)水平和炎癥細(xì)胞都低于對(duì)照組。印度有學(xué)者回顧分析24例患者急性燒傷的眼睛在2wk內(nèi)接受了羊膜移植的治療,術(shù)后評(píng)估眼表上皮化、角膜血管形成等視覺恢復(fù)情況,發(fā)現(xiàn)羊膜移植在中度燒傷中的治療效果較好[12]。我國重慶有研究者分別對(duì)行羊膜移植術(shù)組與未行羊膜移植術(shù)進(jìn)行視力恢復(fù)情況與并發(fā)癥發(fā)生情況的對(duì)比分析,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),使用羊膜移植術(shù)的患者,術(shù)后恢復(fù)較好,可減少眼燒傷所致的并發(fā)癥[13]。這些研究表明羊膜移植在眼部燒傷治療過程中具有較好的療效,值得大家在將來的工作中持續(xù)關(guān)注和深入探討。

2 羊膜移植在結(jié)膜病變中的應(yīng)用

羊膜應(yīng)用于結(jié)膜疾病上,一般用于治療結(jié)膜本身松弛、結(jié)膜壞死等行切除術(shù)后覆蓋治療[14-15],羊膜移植聯(lián)合手術(shù)清創(chuàng)也用于春季結(jié)膜炎的治療中[16]。Palamar等[17]選取10例患者評(píng)估羊膜移植重建結(jié)膜黑色素瘤的長期療效,使用羊膜進(jìn)行結(jié)膜缺損修復(fù)安全有效,有輕度并發(fā)癥。Yang等[18]研究在特定條件下將人羊膜上皮細(xì)胞定向分化為結(jié)膜上皮,建立組織工程結(jié)膜移植到具有結(jié)膜缺陷的兔子模型中,誘導(dǎo)人羊膜上皮細(xì)胞分化,通過ELISA測定MUC5AC含量逐漸增加,結(jié)果發(fā)現(xiàn)人羊膜上皮細(xì)胞可以分化為結(jié)膜上皮細(xì)胞和具有部分生理功能的杯狀細(xì)胞,并且可以修復(fù)兔眼表的完整性,手術(shù)切除結(jié)膜聯(lián)合羊膜移植重建眼表對(duì)于術(shù)后的恢復(fù)是有效的。Bhattacharjee等[19]用羊膜移植物覆蓋治療2例瞼緣缺損的患者,隨訪超過2.5a,都沒有殘留色素沉著或疾病復(fù)發(fā),說明了羊膜可以有效地維持結(jié)膜再生和皮膚黏膜連接功能。

3 羊膜移植在角膜病變中的應(yīng)用

角膜是眼表重要的屈光間質(zhì),可保護(hù)眼睛的內(nèi)部部分以及晶狀體和視網(wǎng)膜免受紫外線的傷害[20]。角膜病有多種類型,比如角膜創(chuàng)傷、角膜水腫、角膜穿孔、角膜潰瘍、角磨變性等。對(duì)于治療角膜疾病,除了藥物治療外,角膜移植是最有效的治療方式,由于角膜的供體缺乏,在一些情況下羊膜組織已經(jīng)成為替代角膜移植的材料之一[21]。羊膜組織可以促進(jìn)角膜上皮愈合已被廣泛報(bào)道。有學(xué)者在一項(xiàng)研究中使用羊膜提取物滴眼液,研究羊膜對(duì)角膜緣干細(xì)胞的增殖、觀察角膜愈合過程以及其余影響指標(biāo)。結(jié)果顯示人羊膜提取物滴眼液促進(jìn)兔子模型的角膜愈合,限制角膜分化,促進(jìn)邊緣干細(xì)胞擴(kuò)增,說明人羊膜對(duì)于角膜角膜上皮愈合有促進(jìn)作用[22]。有學(xué)者將右眼角膜切除的兔子分別使用人羊膜與兔羊膜進(jìn)行縫合治療,收獲30d內(nèi)所有動(dòng)物的角膜染色進(jìn)行顯微觀察,比較了人和兔的羊膜對(duì)兔角膜移植手術(shù)效果的影響,結(jié)果顯示:人羊膜比兔羊膜對(duì)角膜誘導(dǎo)的炎癥細(xì)胞數(shù)量更多,基質(zhì)新生血管形成更多,這個(gè)差異有可能歸因于異種移植,但兩種羊膜都對(duì)角膜上皮化起促進(jìn)作用,需要進(jìn)一步深入研究和探討[23]。我國學(xué)者收集了35例難治性角膜潰瘍,對(duì)患者進(jìn)行單層或者雙層的羊膜移植治療,術(shù)后角膜潰瘍感染均可以得到良好的控制,對(duì)于難治愈的角膜潰瘍羊膜移植術(shù)是有效的治療方法[24]。目前越來越多的角膜疾病應(yīng)用羊膜治療效果良好。

4 羊膜移植在翼狀胬肉中的應(yīng)用

翼狀胬肉特征在于炎癥,纖維血管結(jié)膜增殖和角膜表面的侵襲。翼狀胬肉的治療多用自體本身結(jié)膜覆蓋,翼狀胬肉切除后使用羊膜的復(fù)發(fā)率高于其他常用技術(shù),但在某些情況下,比如存在結(jié)膜瘢痕形成、結(jié)膜必須用于青光眼過濾手術(shù)以及有大或雙頭的翼狀胬肉的情況下,使用羊膜對(duì)患者最有利[25]。Shusko等[26]研究者回顧性統(tǒng)計(jì)了493眼接受了翼狀胬肉切除術(shù),并進(jìn)行了邊緣結(jié)膜自體移植術(shù)和結(jié)膜下羊膜的預(yù)防性植入,統(tǒng)計(jì)復(fù)發(fā)率僅為1.22%±0.99%。說明了聯(lián)合治療復(fù)發(fā)率明顯低于單獨(dú)使用結(jié)膜自體移植或結(jié)膜下羊膜移植,對(duì)患者的風(fēng)險(xiǎn)更小。Malla等[27]研究者對(duì)142例翼狀胬肉患者分別進(jìn)行羊膜移植、自體結(jié)膜移植以及羊膜聯(lián)合自體結(jié)膜移植。結(jié)果顯示:羊膜聯(lián)合自體結(jié)膜移植組在術(shù)后復(fù)發(fā)率、干眼、結(jié)膜炎癥等方面更有效。Monden等[28]研究者報(bào)告了31例復(fù)發(fā)性翼狀胬肉患者使用絲裂霉素C(MMC)、雙羊膜和大結(jié)膜瓣聯(lián)合覆蓋治療的療效,術(shù)后隨訪4mo后,1眼復(fù)發(fā),復(fù)發(fā)率為3.2%。這些研究證實(shí)了羊膜、以及羊膜聯(lián)合結(jié)膜、絲裂霉素C治療翼狀胬肉的有效性。

5 羊膜移植在青光眼中的應(yīng)用

青光眼是一種復(fù)雜的多因素導(dǎo)致的眼部疾病,也是一種不可逆的致盲眼病,主要發(fā)病機(jī)制是眼壓升高導(dǎo)致視神經(jīng)損傷和功能性視力喪失[29]。小梁切除術(shù)是目前應(yīng)用最多的一種抗青光眼術(shù)式[30],目前常采用復(fù)合式小梁切除術(shù)或者小梁切除術(shù)聯(lián)合其余輔助治療來提高治療效果、降低術(shù)后的并發(fā)癥[31]。小梁切除術(shù)聯(lián)合羊膜移植相比傳統(tǒng)的僅用小梁切除術(shù),羊膜移植聯(lián)合治療成功次數(shù)更高、并發(fā)癥更少、更有效、更安全[32]。Mori等[33]報(bào)告了接受羊膜輔助小梁切除術(shù)的6例難治性青光眼,手術(shù)切除小梁組織,將羊膜在邊緣鞏膜處縫合,結(jié)果使用羊膜在手術(shù)后前期獲得中度良好的眼壓控制。近年來,對(duì)于青光眼的治療還加入了鞏膜潛池式小梁切除、鞏膜池鞏膜條反折、鞏膜切除聯(lián)合新鮮羊膜移植[34-36]。手術(shù)使用羊膜移植術(shù)聯(lián)合治療,術(shù)后并發(fā)癥都有顯著性改善。羊膜還可以增強(qiáng)MMC在小梁切除術(shù)中的功效,使結(jié)膜受損減少[37]。這些研究表明羊膜移植聯(lián)合小梁切除術(shù)、鞏膜切除術(shù)等治療青光眼可以獲得良好的眼壓控制,以及更好的術(shù)后療效。

6 羊膜移植在黃斑裂孔中的應(yīng)用

黃斑裂孔是嚴(yán)重威脅視力的視網(wǎng)膜疾病,黃斑裂孔分為特發(fā)性、外傷性、近視性黃斑裂孔,對(duì)于特發(fā)性黃斑裂孔由于其發(fā)病機(jī)制的未知,以往經(jīng)常被認(rèn)為不可治愈,并且黃斑裂孔的復(fù)發(fā)導(dǎo)致病情的復(fù)雜性,也是醫(yī)生選擇手術(shù)方式以及術(shù)后治療的巨大考驗(yàn)[38]。隨著對(duì)于黃斑裂孔更深入研究,有很多方法被靈活應(yīng)用,例如玻璃體切除術(shù)、內(nèi)界膜剝離術(shù)、內(nèi)界膜翻轉(zhuǎn)覆蓋、內(nèi)界膜填塞、內(nèi)界膜倒置轉(zhuǎn)移技術(shù)、自體視網(wǎng)膜移植等[39-43]。由于羊膜在眼科疾病中的廣泛應(yīng)用,目前已有學(xué)者通過羊膜移植探討黃斑裂孔的治療。

Rizzo等[44]研究者選取了14例黃斑裂孔的患者,使用人羊膜填塞治療黃斑裂孔,術(shù)后1wk,所有病例的黃斑裂孔閉合,表明羊膜覆蓋治療黃斑裂孔是有效的。意大利學(xué)者的研究報(bào)道了2例視網(wǎng)膜脫離與大黃班裂孔的患者,采用玻璃體切除術(shù),在神經(jīng)視網(wǎng)膜下植入人羊膜來封閉裂孔[45]。術(shù)后1wk有新的視網(wǎng)膜層長入,3mo后再生的神經(jīng)視網(wǎng)膜完全覆蓋了人羊膜,表明了人羊膜有助于視網(wǎng)膜層再生。2020年印度學(xué)者在一項(xiàng)研究中選取患者進(jìn)行玻璃體切除術(shù)并進(jìn)行視網(wǎng)膜下的人羊膜移植與對(duì)照組采用內(nèi)界膜離翻轉(zhuǎn)覆蓋技術(shù)治療進(jìn)行對(duì)比分析[46]。在術(shù)后4wk評(píng)估治療效果,羊膜填塞組的所有裂孔都實(shí)現(xiàn)了閉合,對(duì)照組只有80%裂孔實(shí)現(xiàn)了閉合。羊膜填塞視網(wǎng)膜下方后,可能會(huì)出現(xiàn)褶皺以及移位的異常情況,為了防止術(shù)后會(huì)出現(xiàn)這些情況,可以選擇氣體、硅油等填充玻璃體促進(jìn)黃斑裂孔的愈合。Fiore等研究者對(duì)于持續(xù)性的黃斑裂孔的患者應(yīng)注射惰性氣體六氟化硫(SF6)或者空氣進(jìn)行對(duì)比探討,術(shù)后12mo后所有眼睛都成功閉合[47]。意大利有學(xué)者報(bào)道,使用羊膜組織填塞到黃斑裂孔緣的神經(jīng)視網(wǎng)膜下[48]。術(shù)后1wk,黃斑裂孔的邊緣仍然是開放的,羊膜組織上方的神經(jīng)視網(wǎng)膜沒有貼附,術(shù)者認(rèn)為術(shù)后1wk裂孔邊緣持續(xù)性脫離的原因是由于填塞物和裂孔直徑不相同產(chǎn)生對(duì)抗裂孔邊緣的離心力引起的,因此在完成類似手術(shù)時(shí)要根據(jù)裂孔的大小制作合適大小的羊膜組織片,羊膜的尺寸過大可能導(dǎo)致裂孔延遲閉合。這些結(jié)果顯示使用人體羊膜組織治療巨大黃斑裂孔和持續(xù)存在的黃斑裂孔切實(shí)可行,具有一定的效果,但是羊膜組織與神經(jīng)視網(wǎng)膜組織具有差異,在手術(shù)過程中仍然有組織片皺縮、移位等并發(fā)癥出現(xiàn),因此對(duì)于復(fù)雜性黃斑裂孔病例來說羊膜移植仍然存在諸多挑戰(zhàn)[49]。在將來的工作中我們要考慮到黃斑裂孔患者的個(gè)體差異化,進(jìn)一步深入研究和探討羊膜移植在復(fù)雜性黃斑裂孔治療中的作用機(jī)制和臨床效果。

7 羊膜移植在臨床上的處理方法

羊膜根據(jù)處理方法和應(yīng)用類型的不同,有不同的使用形式,包括新鮮羊膜、去細(xì)胞羊膜、冷凍保存或冷凍干燥羊膜[50]。新鮮羊膜其樣品在儲(chǔ)存方式、保存時(shí)間以及病原體傳播方面存在缺點(diǎn),直接在傷口上應(yīng)用新鮮羊膜也會(huì)增加細(xì)菌感染和潛在副作用的風(fēng)險(xiǎn)。冷凍保存是最常用的技術(shù),直接冷凍保存會(huì)導(dǎo)致羊膜細(xì)胞活力差,降低羊膜生長因子水平,因此通過將羊膜去細(xì)胞化之后冷凍干燥、凍干或甘油冷凍保存[51],這樣羊膜可以在高相容性和低免疫原性下應(yīng)用,并且保存相對(duì)較長的時(shí)間。臨床上,應(yīng)用處理過的羊膜,任何形式的處理都會(huì)存在一些局限性,影響羊膜的性質(zhì),改變羊膜基底膜的成分組成,降低羊膜釋放的生長因子水平,損害羊膜的物理和機(jī)械性能[52],因此我們還需要進(jìn)一步的研究羊膜的處理方式以及保存條件。

8 展望

應(yīng)用人體羊膜組織可以減少炎癥和瘢痕,促進(jìn)上皮化,并且少有炎癥反應(yīng),免疫排斥等問題,價(jià)格低廉,方便易取,在眼部燒傷、結(jié)膜疾病、角膜病變、翼狀胬肉、青光眼、以及黃斑裂孔等眼科疾病的治療中顯示出較好的效果,目前已經(jīng)受到廣大眼科醫(yī)生的日益重視。對(duì)于部分眼部復(fù)雜疾病來說,羊膜移植聯(lián)合治療促進(jìn)眼表的重建恢復(fù)可能成為一種最佳的選擇方案。然而,羊膜組織的取材依然受到醫(yī)學(xué)倫理的限制,羊膜組織的使用時(shí)機(jī)和適應(yīng)證仍然缺少統(tǒng)一的規(guī)范,因此醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)對(duì)于羊膜移植手術(shù)的開展具有重要意義,需要正確判斷使用羊膜覆蓋治療或者羊膜與其他手術(shù)聯(lián)合治療的條件,以提高手術(shù)治療的效果,減少術(shù)中和術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。隨著臨床研究的不斷深入以及商業(yè)化人工制備羊膜的應(yīng)用和推廣,有理由相信羊膜移植將成為治療眼部疾病的一種重要手段。