美国加利福尼亚州和中国台湾2个研究小组，近期分别报道了通过植入实验室培植的角膜给盲人带来光明的事例。在戴维斯加州大学医学中心接受治疗的14名患者中的10人以及台北市常纲纪念医院的6名患者，经采用生物工程眼角膜移植手术，已使视力完全或部分恢复，他们均为眼角膜严重损伤患者。

虽然研究人员确认这项技术还需要更深人的悉心钻研才能获得广泛应用，但是成功的事实已为全球数万名受角膜损伤之苦的患者带来了复明的希望。

生物角膜绝非科学幻想

近年来，实验室培育的人工皮肤以及软骨已在广泛应用，目前科学家正在检测人体内采用生物工程培育的胰腺细胞、骨骼和尿道。诸如心脏和肝脏之类的复杂器官也在研制中，而人造角膜工程的实施则增加了数年后在实验室内培养眼睛的可能性。美国麻省理工学院化学工程教授、组织工程领域的先驱罗伯特 · S · 兰格对此评论说：“虽然其他研究小组已在培育眼睛，但研制人工角膜的工作效果更明显，更具有临床应用价值。”

角膜虽然只占眼睛组成的很小部分，但它最容易受损伤。角膜系坐落在视网膜上的一层透明组织，其作用是折射和聚焦光线到眼球背面，因此时常被称为眼睛的窗口。在健康眼睛中，角膜不断地由周围角膜缘的内角膜干细胞补充营养。

10年来，戴维斯加州大学2位研究人员以及台湾研究小组竭力以巧妙的方法使干细胞进入实验室培育的角膜内存活。加州大学研究小组在7月出版的《角膜》医学杂志上报道了他们研究成功的经历。台湾研究小组也在7月13日《新英格兰医学》杂志上公布了他们的研究成果。

他们获得成功的关键在于采用了能激励干细胞生长的材料。研究人员艾泽罗夫声称已试用过多种媒介物，包括上皮细胞和胶原胚体。研究人员甚至萌生在隐形眼镜内侧培植干细胞的设想。另一名研究人员施瓦布最后找到了羊膜，羊膜系子宫中包住胚胎的薄膜。这种薄膜主要由胶原组成，不会激发免疫反应而且有可能含有来自羊膜液中的生长因子。艾泽罗夫评述说：“不过我们确实不知道它为何起作用，恐怕多少有点儿是凭运气的偶然发现。”

总而言之，研究人员发现这种取自初次生育的母亲体内的羊膜是培植角膜的完美基质材料。若患者仅有一只眼受损伤，就可从其健全眼中提取些干细胞培育。艾泽罗夫和施瓦布还治疗过包括毕比老先生在内的4位双眼失明患者。在这类病例中，干细胞是从他们近亲捐献者的眼中提取的。

培育干细胞的不同方法

两个研究小组处理所获得的干细胞的方法略有不同。台湾研究小组将干细胞直接置于无菌羊膜上培育，而施瓦布和艾泽罗夫领导的美国研究小组则先将它们投入培养皿中繁殖，然后再移植到羊膜上。这样可获得更多的细胞以备往后使用。无论哪种方法，2个研究小组可在二、三个星期内培养成一层5到10个细胞厚、1英寸宽的角膜组织。这时科学家就可以截取这种生物工程角膜组织并将它缝合到患者眼上。当移植角膜组织被缝合到位并在大约一周左右的愈合结疤期间，患者要接受常规麻醉。一个月内眼睛即被新生角膜细胞所覆盖从而视觉得到改善。在台湾研究小组的治疗案例中，所有患者视觉都有大幅度改进。加利福尼亚研究小组收治的14名患者中，10人视觉得到明显改进，而另外4人则没有变化。

艾泽罗夫审慎地评论说这项技术还有待完善。迄今为止，角膜移植后的最长视觉恢复期为2年，现在仍无法证明实验室培育的角膜组织可以长期存活。研究人员还必需确保羊膜没有将疾病传播到患者身上，此外还有必要探索更好的寻找角膜干细胞的方法。

无论如何，生物工程角膜仍可称为组织工程的一项重大进展，它使我们朝着有朝一日能定制某一个身体部件的方向迈进了一大步，届时这件事就像制作一种新型防护板一样简便易行。

[Business Week，2000年8月21日]