在角膜缘干细胞缺乏的实验模型中，用于治疗角膜损伤的骨髓来源与脂肪组织来源的间充质干细胞对比

《Experimental Cell Research》：Bone marrow- versus adipose tissue-derived mesenchymal stem cells for corneal failure in an experimental model of limbal stem cell deficiency

本研究比较骨髓来源（hBM-MSCs）和脂肪来源（hAT-MSCs）的人间充质干细胞移植到兔角膜干细胞缺乏症模型中的安全性和疗效。结果显示两种干细胞移植均有效减轻角膜浑浊、新生血管化、炎症，并部分恢复组织结构和上皮细胞表型。结论指出两者均可作为LSCD治疗的替代方案。

　　本研究探讨了人骨髓来源的间充质干细胞（hBM-MSCs）和人脂肪组织来源的间充质干细胞（hAT-MSCs）在兔模型中用于治疗角膜缘干细胞缺乏症（LSCD）的安全性和有效性。LSCD是一种由于角膜上皮干细胞在角膜缘微环境中的破坏或功能障碍而导致的疾病，这种状况会影响角膜上皮的持续再生，进而导致角膜透明度的丧失和视力的损害。目前，LSCD的治疗方法主要是角膜缘上皮细胞移植，但该技术存在供体来源有限、培养难度大等问题，因此寻找更合适的替代方案成为研究重点。

间充质干细胞因其在细胞治疗和再生医学中的广泛应用而受到关注。这些细胞具有调节局部微环境的能力，可以激活内源性前体细胞并分泌具有免疫调节和抗炎作用的营养因子。此外，MSCs还能迁移到受损组织，并具有多向分化潜能，使得它们能够在受损组织中整合、增殖和分化。这些特性使得MSCs相较于角膜缘上皮干细胞（LESCs）在治疗LSCD方面具有多个优势：首先，MSCs可以从多种组织中获取，并且可以来自活体供体；其次，MSCs可以在短时间内被培养到临床所需规模，克服了LESCs的局限性；第三，MSCs本身不具备免疫原性，因此在异体移植后不需要免疫抑制；最后，MSCs可以冷冻保存，不会影响其治疗潜力。

在多种MSC来源中，骨髓（BM）和脂肪组织（AT）是最常用于角膜再生的两种来源。BM-MSCs可以通过结膜下注射的方式移植，也可以在培养后用于角膜表面的移植。同样，AT-MSCs也可以通过局部给药、结膜下注射或移植到羊膜等基质上进行治疗。已有研究表明，这些方法可以有效减轻LSCD模型中的临床症状，如新生血管形成、角膜混浊和上皮缺陷。此外，AT-MSCs在表达某些角膜上皮标志物方面显示出一定的潜力，如基底水平的CK3、CK12、ZO-1等，这表明它们可能在角膜再生中具有一定的作用。

然而，到目前为止，还没有关于hBM-MSCs和hAT-MSCs在角膜再生方面的安全性和临床、组织学和表型有效性的比较研究。获取这些信息对于将实验模型中的研究成果转化为LSCD患者的临床试验至关重要。因此，本研究旨在比较hAT-MSC和hBM-MSC在兔LSCD模型中的治疗效果，评估它们在促进角膜上皮再生方面的潜力。通过这一研究，我们希望为未来LSCD治疗的临床应用提供理论依据和实践指导。

在实验过程中，我们使用了兔模型来模拟LSCD的病理状态。这些模型的建立基于对角膜缘干细胞的破坏，以重现LSCD的临床表现。为了评估hBM-MSCs和hAT-MSCs的治疗效果，我们首先对这两种细胞的表达情况进行了分析。在标准培养条件下，hBM-MSCs和hAT-MSCs均表达了角膜上皮细胞标志物CK3、CK12、ZO-1和ABCG2。其中，hBM-MSCs在某些情况下未检测到CK3的表达，而hAT-MSCs则表现出更高的CK3表达水平。此外，hBM-MSCs中有一些细胞表达了CK7和E-钙粘蛋白，而hAT-MSCs则表现出更多的CK7表达，但不表达E-钙粘蛋白。这些结果表明，虽然两种细胞在表达某些标志物方面存在差异，但它们在角膜再生中都具有一定的潜力。

接下来，我们对hBM-MSCs和hAT-MSCs进行了移植实验。将这些细胞接种在羊膜上，并移植到兔LSCD模型的角膜表面。在移植八周后，我们观察到两种细胞类型在兔的角膜缘基质中主要分布，并且在没有免疫抑制的情况下被很好地耐受。这一结果表明，hBM-MSCs和hAT-MSCs在兔体内的免疫反应较小，可能适用于临床应用。此外，我们还观察到两种细胞在改善角膜透明度、减少角膜混浊和新生血管形成方面表现出不同的效果。hBM-MSCs处理的组别显示出较少的角膜表面新生血管，而hAT-MSCs处理的组别则显示出较少的结膜侵袭和角膜基质中的血管形成。这表明，两种细胞在改善LSCD的病理状态方面各有侧重。

在组织学和表型分析方面，我们发现两种细胞处理的组别在角膜和角膜缘基质中均表现出较低的炎症反应，并且角膜上皮层部分恢复了CK3、CK15和p63等标志物的表达。这表明，hBM-MSCs和hAT-MSCs在促进角膜上皮再生方面具有一定的效果。相比之下，未治疗的LSCD组别在角膜和角膜缘基质中表现出更严重的混浊、炎症和上皮缺陷。这些结果进一步支持了hBM-MSCs和hAT-MSCs在治疗LSCD方面的潜力。

在讨论部分，我们指出尽管MSCs在治疗角膜表面疾病方面展现出广阔前景，但仍需进一步研究以确定最适合的细胞来源，以满足不同的临床需求。因此，我们比较了hBM-MSCs和hAT-MSCs在表达角膜上皮标志物方面的差异，并评估了它们在兔LSCD模型中的治疗效果。通过这些实验，我们发现hAT-MSCs在减少角膜基质中的血管形成方面略优于hBM-MSCs，而hBM-MSCs在减少角膜表面新生血管方面表现更好。这些结果表明，两种细胞在不同的病理特征改善方面具有各自的优势。

此外，我们还探讨了MSCs在临床应用中的伦理和安全问题。本研究遵循了赫尔辛基宣言，并获得了相关伦理委员会的批准。实验动物的处理也符合动物伦理和实验动物护理的指导原则。这些措施确保了研究的科学性和伦理性，为未来临床试验提供了基础。

在结论部分，我们总结了本研究的主要发现。首先，hBM-MSCs和hAT-MSCs在兔LSCD模型中被安全地移植到角膜表面，并且在没有免疫抑制的情况下被很好地耐受。其次，这两种细胞处理的组别在减少角膜混浊、新生血管形成和炎症方面表现出良好的效果，并且部分恢复了角膜和角膜缘组织的结构和上皮细胞表型。这表明，hBM-MSCs和hAT-MSCs在治疗LSCD方面具有较高的潜力。此外，我们发现hAT-MSCs在减少角膜基质中的血管形成方面略优于hBM-MSCs，而hBM-MSCs在减少角膜表面新生血管方面表现更好。这些结果表明，两种细胞在不同的病理特征改善方面具有各自的优势。

本研究的成果为未来LSCD治疗的临床应用提供了重要的参考。通过比较hBM-MSCs和hAT-MSCs在角膜再生中的表现，我们发现它们都具有一定的治疗潜力，且在不同的病理特征改善方面表现出不同的优势。这表明，在选择MSC来源时，需要根据具体的治疗目标和病理特征进行综合考虑。此外，本研究还为MSCs在角膜再生中的进一步研究提供了方向，如探索不同细胞来源在不同组织中的表达情况、研究MSCs在不同模型中的治疗效果等。

在数据可用性方面，我们声明这些数据将在请求时提供。在资金支持方面，本研究得到了多个机构的支持，包括西班牙的经济与竞争力部、科学与创新部，以及国家卫生研究院（CIBER-BBN）等。这些资金支持确保了研究的顺利进行，并为未来的临床转化提供了保障。

在致谢部分，我们感谢了多位专家和机构对本研究的贡献。首先，感谢Dr. M. J. Villanueva提供了人类脂肪抽吸样本的支持；其次，感谢B. Bromberg在最终编辑和准备本文过程中提供的帮助；最后，感谢3datos?在统计分析方面提供的支持。这些支持对于本研究的完成起到了重要作用。

本研究的结果表明，hBM-MSCs和hAT-MSCs在兔LSCD模型中具有良好的治疗效果，并且在不同的病理特征改善方面表现出各自的优势。这为未来LSCD治疗的临床应用提供了重要的参考，同时也为MSCs在角膜再生中的进一步研究提供了方向。随着对MSCs研究的深入，我们相信这些细胞将在治疗LSCD和其他角膜疾病方面发挥越来越重要的作用。