胥輝豪，鄭小波，楊 恒，唐 靜，馮雪倩，慎曉軍，龔雨豪，林珈好，金藝鵬，林德貴

(1.西南大學動物醫(yī)學院，重慶 402460； 2.西南大學 發(fā)光分析與分子傳感教育部重點實驗室，重慶 400700； 3.中國農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院，北京 100193)

近年來，隨著我國國民物質(zhì)與文化水平的急劇提升，動物醫(yī)學診療行業(yè)發(fā)展迅猛。同時，教育部關(guān)于動物醫(yī)學專業(yè)認證標準以及中國畜牧獸醫(yī)學會小動物醫(yī)學分會對于診療行業(yè)?？瓶己藱C制的逐步推行，使得動物醫(yī)學的人才培養(yǎng)與行業(yè)發(fā)展已經(jīng)走向更為專業(yè)的專科化道路。在人類醫(yī)學或動物醫(yī)學領域中，眼科學都是極其獨立且精細的一門醫(yī)學?？?，而角膜作為眼球重要的屈光與屏障器官[1]，其生理與病理變化以及治療手段尤其受到廣泛關(guān)注。外傷[2]、病原體[3]、自身免疫性疾病[4]等多種刺激因素均可導致動物角膜出現(xiàn)不同程度的病變，其結(jié)果可嚴重影響視力，甚至威脅眼球。

角膜具有獨特的組織結(jié)構(gòu)與免疫特點，尤其“免疫特赦”的生理獨特性，讓多種移植手術(shù)更具可行性，也使之成為移植手術(shù)中成功率最高的器官。但角膜各層結(jié)構(gòu)對疾病的反應以及愈合的特點各不相同[5]，總體而言，眼表移植手術(shù)最終治療目的分為治療性移植術(shù)和光學性移植術(shù)，前者主要維持角膜的完整性，而后者則主要針對功能的保留。經(jīng)過幾十年的探索研究與臨床實踐，動物醫(yī)學領域針對各種眼表疾病總結(jié)出了不同的治療方法，對于絕大多數(shù)角膜病變，眼表移植手術(shù)是穩(wěn)定角膜形態(tài)、維持眼球完整性以及恢復一定透光度的首要治療手段。但對于各種移植手術(shù)以及移植物的適應癥、生物相容性、預后特點等方面則需綜合考慮，以期達到最佳的預后。本文就眼表移植學以及植片材料在獸醫(yī)眼科的應用現(xiàn)狀與展望進行綜述，并對獸醫(yī)眼科學中各種移植方法與材料的適應癥和療效進行討論。

1 眼表移植術(shù)的角膜適應癥

角膜是眼球自身的第一道組織結(jié)構(gòu)屏障，并為眼球提供了2/3以上的屈光率。各種病因?qū)е聞游锝悄な芾鄣男再|(zhì)與程度各異，涉及到角膜嚴重缺損(例如角膜深度潰瘍、后彈力層膨出、角膜穿孔等)、角膜增生性病變(例如眼表腫瘤、皮樣囊腫、壞死性角膜炎等)、嚴重角膜感染(角膜基質(zhì)層膿腫、角膜真菌感染等)和角膜透光度下降(角膜內(nèi)皮功能障礙以及視軸區(qū)的嚴重瘢痕、礦物質(zhì)沉積、黑色素沉積等)等情況需要對角膜修剪或切割后進行移植物填充。根據(jù)病灶侵害角膜的深度和面積選擇合理的術(shù)式以及移植材料以最大限度維持角膜形態(tài)與功能。

2 眼表移植術(shù)與植片材料的臨床應用

眼表移植技術(shù)主要利用各種手術(shù)技術(shù)對角膜病灶進行修復，經(jīng)過不斷地探索與改良，目前，術(shù)式大體上主要分為角膜板層移植、角膜全層移植和角膜內(nèi)皮移植。選擇不同性質(zhì)的移植材料修補角膜缺損，根據(jù)移植物的來源和性質(zhì)，可分為自體、同種異體、異種異體和生物工程材料。

2.1 自體來源材料眼表移植

利用受體動物自身眼球組織結(jié)構(gòu)對角膜病灶或缺損進行移植或修補是較為傳統(tǒng)的治療手段。常利用的組織包括球結(jié)膜與瞼結(jié)膜(conjunctival graft)甚至第三眼瞼，此類材料最主要的治療目的是用于填充角膜缺損、促進角膜愈合以及保護角膜。在20世紀50年代早期，首次報道了使用結(jié)膜組織修復動物角膜深度損傷與穿孔[6-7]，至今仍然作為常規(guī)治療手段應用于獸醫(yī)眼科臨床。該類術(shù)式與材料具備的優(yōu)點：1)取材方便且技術(shù)要求相對不高，同時對植床無較高需求標準，可直接用于原始角膜缺損病灶；2) 結(jié)膜組織具有一定的張力和較為豐富的血管分布，可提供良好的支撐保護作用和血液供應，促進角膜愈合；因此，該術(shù)式廣泛應用于各種動物角膜的治療性移植中。但由于結(jié)膜組織結(jié)構(gòu)與角膜差異性大，無論從組織厚度、纖維走向、彈性張力還是透光度等方面，兩者難以達到解剖學的一致性，故在恢復期將存在明顯瘢痕，角膜表面不平整，血管明顯殘留等弊端。第三眼瞼遮蓋術(shù)盡管嚴格上來說屬于暫時性眼表遮蓋，但作為最原始的眼表疾病治療手段，對淺層的角膜疾病有一定的治療效果[8]。

隨后，根據(jù)不同的適應癥演變出各種類型的結(jié)膜瓣術(shù)式用于治療動物角膜疾病，包括帶蒂結(jié)膜瓣[9-10]、島狀結(jié)膜植片移植[11-12]、推進式結(jié)膜瓣[13]以及360°結(jié)膜遮蓋[14]等。近年來，有學者提倡結(jié)膜瓣不僅用于修補角膜缺損，還可用于大皰性角膜病變的治療[15]，以此改善角膜的長期水腫。在貓壞死性角膜炎中，部分學者建議長期保留狹窄的結(jié)膜皮瓣根部以維持治療效果并防止疾病復發(fā)[16]，但該方法造成了結(jié)膜組織長期停留于角膜表面并持續(xù)為角膜組織供應血液，難以同時達到光學性治療目的，尤其對于大面積角膜修復的病例。第三眼瞼遮蓋術(shù)目前多為眼表移植術(shù)的輔助性治療手段，主要為了加強角膜塑性和保護。此外，對于單純的大皰性角膜病變也可起到較好的獨立治療效果。

自體或同種異體板層角膜鞏膜移植術(shù)(corneoscleral transplantation, CST)是針對角膜，尤其涉及角鞏膜緣區(qū)域病灶的板層移植技術(shù)[17]，該技術(shù)為眼表黑色素瘤提供了有效的治療思路，盡管術(shù)后可能出現(xiàn)輕微和短暫的并發(fā)癥，但能夠保留眼球的解剖與視覺功能[18]。而自體板層角膜結(jié)膜移植術(shù)(corneoconjunctival transposition, CCT)是在自體板層角膜鞏膜移植的基礎上改良而來的眼表移植技術(shù)，在切除病理性角膜基質(zhì)層后將周圍健康角膜與結(jié)膜組織平行移植到受體基質(zhì)植床中[19]。對于視軸區(qū)角膜基質(zhì)存在壞死、嚴重礦物質(zhì)沉積、瘢痕或黑色素沉積等情況可采用該術(shù)式。其主要優(yōu)點在于取材方便，維持了中央角膜區(qū)域的透光度和曲率，無免疫排斥反應。但外周健康角膜區(qū)域平移后需要臨近結(jié)膜組織替代，后期會殘留一定瘢痕化。臨床中，自體板層角膜結(jié)膜移植術(shù)主要用于貓壞死性角膜炎的治療中。一項大型回顧性研究表明，CCT可用于貓各種厚度的角膜缺損，術(shù)后壞死復發(fā)率較傳統(tǒng)的結(jié)膜瓣手術(shù)低(8.3%)[20]。但平行移植的角膜組織中可能仍然潛伏皰疹病毒，具有潛在壞死病灶復發(fā)的可能。同一位點進行二次手術(shù)具有一定風險性，尤其當外周角膜厚度下降時，應更換切割角膜的象限來避免穿孔。此外，對于其他物種的動物較為嚴重的角膜疾病，CCT也可作為治療方式之一。對于深基質(zhì)層角膜潰瘍、后彈力層膨出等非全層角膜損傷的適應癥，大部分病例術(shù)后可獲得植片區(qū)域透明或部分透明，但色素細胞和血管化可通過結(jié)膜組織引入角膜中[21]。原則上該術(shù)式適用于病灶面積小于角膜直徑25%～30%的適應癥[22]，最新臨床報道表明，當病灶面積較大時，可選擇橋式角膜結(jié)膜平移的方式分別從病灶對應的兩端向中央取材并匯合，以保證視軸區(qū)角膜植片的供應[23]?？傮w來說，該術(shù)式能夠盡量滿足瞳孔區(qū)域角膜的形態(tài)與功能，當外周保留足夠健康角膜作為供體時，可作為較為理想的板層移植手段，對操作技術(shù)有一定要求。

2.2 異體來源材料眼表移植

多年來，各種異體來源組織材料被廣泛研究并應用于動物眼表移植學中，以尋找更為理想且來源更為便捷、豐富的移植材料。同種異體角膜移植是最具代表性的經(jīng)典眼表移植手術(shù)，該方法的研究可追溯至20世紀[24]。其保證了植片物種間的一致性，具備相同的組織結(jié)構(gòu)與解剖特點，可根據(jù)適應癥選擇不同厚度的角膜植片，最終達到理想的治療與光學效果。在理想的情況下，優(yōu)先選擇新鮮角膜供體，新鮮組織被認為是成功進行同種異體角膜移植的必要條件，但儲存時間有限(4 ℃冷藏條件下不超過48 h)[25]；此外，國外具有動物眼庫，在1個月到1年的時間范圍內(nèi)可選擇犬、貓以及馬等物種的冷凍角膜進行移植手術(shù)[26]。盡管天然角膜植片是最佳的移植材料，但由于角膜組織來源具有較大局限性，而獸醫(yī)眼庫數(shù)量也非常有限，因此限制了新鮮角膜或冷凍角膜在獸醫(yī)臨床的廣泛應用。

根據(jù)適應癥的不同，同種異體角膜移植分為板層移植和穿透性移植兩類。全層角膜移植是傳統(tǒng)的眼表移植技術(shù)，通過全層角膜置換來獲取完整角膜結(jié)構(gòu)并維持移植區(qū)角膜光學功能。該方法可有效治療動物嚴重、全層角膜疾病，該術(shù)式開發(fā)的早期主要針對內(nèi)皮功能障礙的病例。國內(nèi)外學者均成功將該方法用于治療動物角膜疾病。由于該術(shù)式導致眼內(nèi)組織暴露且損傷相對較大，故術(shù)后并發(fā)癥明顯，主要包括植片排斥、創(chuàng)口撕裂、青光眼、前房積血、葡萄膜炎等[27-29]。與人類一樣，盡管來自同種異體的角膜植片在本質(zhì)上避免了異源性，但仍然有多個因素決定著術(shù)后植片的存活，如角膜血管化程度、植片大小、是否偏中心移植、縫合技術(shù)等[30-31]。此外，由于同種異體來源的全層角膜植片含有大量細胞組分，其中上皮、角膜細胞是主要組織相容性復合體(MHC)抗原和次要H抗原，尤其是新鮮角膜供體植片主要針對角膜上皮細胞和內(nèi)皮細胞，因此相對具有更大的排斥風險。研究顯示，犬高危穿透性角膜移植術(shù)的排斥發(fā)生率高于板層移植(分別為57%和55%)[27]。

隨著科技的進步，異體天然角膜板層移植在獸醫(yī)眼科學中逐漸具有廣泛的適應癥。對于未全層角膜損傷的病例，在技術(shù)與設備可行的前提下，均可使用該術(shù)式進行治療。異體板層角膜移植可維持角膜的結(jié)構(gòu)和光學功能，其并發(fā)癥主要包括植片脫落、溶解和色素化[32]。在人眼科學和比較醫(yī)學的不斷深入發(fā)展與研究的進程中，更多術(shù)式被引入到了動物板層角膜移植中。Archila[33]于1984年正式提出深層板狀角膜移植術(shù)(deep lamellar keratoplasty，DLKP)的概念[33]，將該技術(shù)定義為完全切除病理性角膜基質(zhì)組織至后彈力層，隨后將無內(nèi)皮的供體角膜移植到宿主植床中。與傳統(tǒng)LKP中基質(zhì)與基質(zhì)的對合方式相比，該術(shù)式中基質(zhì)與后彈力層的對合方式更符合角膜的解剖結(jié)構(gòu)，更利于角膜透明度的恢復。在馬屬動物角膜的一些傾向性適應癥中(易出現(xiàn)真菌性角膜炎或角膜基質(zhì)膿腫)，還可選擇后板層角膜移植術(shù)進行治療。臨床結(jié)果顯示，盡管同種異體的后板層角膜移植病例術(shù)后部分出現(xiàn)了排斥反應，但最終取得了良好效果，與穿透性角膜移植無顯著差異[34]。為了更為精準暴露后彈力層，在獸醫(yī)眼科學中，將大泡輔助分離切割技術(shù)應用到了深板層角膜移植術(shù)中，該技術(shù)的應用更有利于動物深部角膜基質(zhì)層的切割，由于減少了角膜組織的抗原數(shù)量，相關(guān)臨床報道稱術(shù)后未見免疫排斥反應[35]。

2.3 其他組織來源材料眼表移植

一直以來，獸醫(yī)基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學不斷研究與摸索將機體各種組織來源的材料用于眼表移植，以期篩選出方便獲得、具有修補效果和維持角膜光學功能的替代移植物。羊膜作為胎衣的一部分，由于其免疫、生理等特點，早在20世紀初就廣泛應用于各種臨床手術(shù)中[36]。羊膜具備無血管，抗炎、促進上皮化、抗纖維化、抗蛋白酶和生長因子等特征[37-39]，也廣泛應用于獸醫(yī)臨床的眼表移植修復手術(shù)中。根據(jù)材料來源，新鮮羊膜和儲存羊膜均可使用[40]，但由于制備工藝略微復雜以及厚度較薄制約了適應癥[41]。對于角膜上皮包涵體、皮樣囊腫等淺表性角膜疾病，使用羊膜移植能夠促進角膜迅速愈合[42-43]。早期報道稱馬胎衣羊膜用于犬角膜全層異種移植時引起顯著肉芽組織增生和植片不透光，但可作為結(jié)構(gòu)性移植物修補犬全層角膜缺損，推薦在外周角膜病變時使用[44]。近年來的臨床研究表明，使用人、牛來源的冷凍保存羊膜治療犬復雜性角膜潰瘍(后彈力層膨出、角膜溶解、角膜穿孔等)取得了高度滿意的視力和美觀效果[45]。

此外，其他組織來源的膜狀結(jié)構(gòu)也用于獸醫(yī)眼表移植中，有報道使用牛心包膜治療犬深度溶解性角膜潰瘍和貓壞死性角膜炎，83%的植片與角膜融合，但產(chǎn)生局灶性角膜瘢痕[46]。在使用甘油保存的馬腎包膜對犬角膜進行板層移植手術(shù)中，植片術(shù)后的中、后期出現(xiàn)了水腫、血管浸潤和炎性滲出，但最終逐漸消退，提示其可作為犬角膜板層病變移植手術(shù)的替代組織[47]。也有報道將保存的同源性腹膜用于移植來治療先天性鞏膜葡萄腫，最終減少了眼球斜視程度和葡萄腫大小，改善了眼睛外觀[48]。此外，自身大腿皮下筋膜也曾用于眼表移植來治療犬角鞏膜緣處的鞏膜破裂，術(shù)后植片與組織良好融合且未見明顯炎性反應，最終動物保留了美觀、舒適且具有功能的眼球[49]。對于涉及到角鞏膜大面積的缺損，為了保留眼球，甚至還可以移植非膜性組織。有報道曾分別使用自體耳廓軟骨和第三眼瞼T形軟骨聯(lián)合結(jié)膜瓣對犬和貓的眼表黑色素瘤進行了穿透性眼表移植術(shù)，術(shù)后未見任何排斥反應，成功修復了眼球壁和角膜缺損，動物長期保持視力。該方法可減少傳染性病原體(皰疹病毒)的醫(yī)源性傳播，對于角膜鞏膜大面積損傷可能是一種值得考慮的手術(shù)方法[50-51]。

脫細胞工藝處理的修補材料多年來廣泛應用于獸醫(yī)眼科臨床中。通過理化和酶處理過程可獲得各種黏膜的脫細胞膠原生物支架[52-53]，該類產(chǎn)品對細菌敏感性低、抑制金屬蛋白酶活性并具有低抗原性[54-56]。Lewin[57]于1999年首次報道將豬小腸黏膜下層用于治療犬角鞏膜全層缺損。目前成熟商業(yè)推廣并應用的材料主要包括豬小腸黏膜下層(SIS)、豬膀胱基質(zhì)(UBM)和豬膀胱黏膜下層(ACell)。SIS制品可應用于各種病因?qū)е碌膭游锝悄?、鞏膜缺損甚至穿孔[58-59]。盡管植片厚度單一，但可通過疊加多層移植物的方式來填充不同深度的缺損。術(shù)后可維持角膜形態(tài)，但可能會遺留部分疤痕或黑色素沉積，是傳統(tǒng)結(jié)膜移植的較好替代品[60]。同樣，也有臨床報道在馬屬動物中使用UBM治療感染性角膜溶解，術(shù)后94%的術(shù)眼具備視力，但均發(fā)生角膜炎，建議該產(chǎn)品也可作為馬屬動物眼表移植的替代品，具有商業(yè)可用和便于儲存的優(yōu)點[61]。在一項使用豬膀胱黏膜下層對犬、貓進行角膜移植的大型回顧性研究中，72%的術(shù)眼具有輕微和中度的瘢痕，23%的植片出現(xiàn)脫落，6%的術(shù)眼出現(xiàn)眼球癆、青光眼等并發(fā)癥。該移植物同樣也是角膜移植的一種替代產(chǎn)品，在貓中瘢痕較小，但移植物裂開率較傳統(tǒng)技術(shù)更高[62]。此外，對于嚴重角膜損傷或角膜穿孔的病例，結(jié)膜瓣聯(lián)合脫細胞生物補片可增強角膜穩(wěn)定性，進而提升治療效果。據(jù)報道，豬小腸黏膜下層與結(jié)膜瓣遮蓋術(shù)聯(lián)合治療犬、貓和馬的角膜全層創(chuàng)傷中，93%的病例獲得了積極的視覺效果[63]。

3 眼表移植術(shù)與植片材料的進展與展望

經(jīng)過數(shù)十年的研究與臨床應用，盡管有多種眼表移植技術(shù)以及材料可供獸醫(yī)眼科臨床選擇，但為了盡可能地以最精準的治療手段達到最佳的角膜組織兼容性和光學效果，獸醫(yī)眼科學領域始終在不斷探索與研究眼表移植術(shù)式與植片材料。

3.1 角膜內(nèi)皮移植技術(shù)

角膜內(nèi)皮細胞擔負著為角膜持續(xù)脫水的重要生理作用，但其極為有限的有絲分裂能力導致無法實現(xiàn)有效的細胞再生。內(nèi)皮細胞功能障礙所導致的角膜疾病在獸醫(yī)眼科臨床中較為常見，細胞失代償而出現(xiàn)的脫水功能下降可導致動物角膜出現(xiàn)不可逆的高度水腫，嚴重影響視力，并易出現(xiàn)大皰性角膜炎、角膜穿孔等并發(fā)癥。手術(shù)移植目前仍是最為有效的治療手段。傳統(tǒng)全層角膜置換盡管可提供健康的角膜內(nèi)皮細胞，但并非針對病灶進行精準醫(yī)學治療，且對整個角膜組織損傷較大，增加了術(shù)后免疫排斥的風險，因此，角膜內(nèi)皮移植是最佳的針對性治療手段。盡管該技術(shù)在人類醫(yī)學中的應用已經(jīng)較為成熟，但由于經(jīng)驗技術(shù)以及設備需求等因素，角膜內(nèi)皮移植術(shù)在獸醫(yī)眼科中仍處于摸索階段。Brooks等[64]曾對66匹馬進行了深板層內(nèi)皮移植術(shù)(deep lamellar endothelial keratoplasty，DELK)，其中89.4%的馬匹獲得了有效視力。Armour等[65]對一例患有角膜內(nèi)皮營養(yǎng)不良的10歲波士頓梗進行了更為精準的受體角膜后彈力層撕除-角膜內(nèi)皮細胞移植術(shù)(descemet’s-stripping endothelial keratoplasty，DSEK)，術(shù)后一年移植區(qū)域與植床邊緣均保持透明。角膜內(nèi)皮移植技術(shù)的日趨成熟將為獸醫(yī)眼表移植學提供更多的治療選擇與更廣闊的前景。

3.2 新型組織工程角膜

一直以來，天然角膜供體的匱乏始終是眼表移植手術(shù)中存在的困擾。人眼科學和獸醫(yī)眼科學領域始終在不遺余力地研究與開發(fā)最接近天然角膜的完美替代品[66]。其中角膜基質(zhì)層所占厚度比例最高，同時臨床適應癥相對較多且更容易研究與開發(fā)，故針對異種角膜的基質(zhì)脫細胞材料是目前研究最多也為最成熟的組織工程角膜材料。我國自主研發(fā)的新型組織工程角膜(BioCorneaVetTM)已經(jīng)用于獸醫(yī)眼科臨床中。該材料同樣是基于細胞支架的原理，通過病毒滅活、脫細胞和滅菌等手段獲得豬角膜細胞外膠原基質(zhì)[67]。具備可長期儲存、使用方便以及隨意切割等優(yōu)點。適應癥包括各種病因?qū)е碌慕悄せ|(zhì)層不同深度的缺損；在全層角膜損傷中，也可作為塑形支架用于構(gòu)建角膜形態(tài)。近年來，組織工程角膜用于板層移植治療犬高危角膜損傷病例取得了理想效果，術(shù)后5個月植片恢復透明，未見免疫排斥和炎性反應[68]；在對兔的板層角膜移植中，組織工程角膜同樣顯示出了良好的組織相容性，術(shù)后32周恢復了正常的角膜組織結(jié)構(gòu)，且受體角膜完全透明[69]。前期臨床結(jié)果顯示出了其強大的角膜修復能力和光學效果，相信隨著更為深入的研究與多物種、大量臨床病例的效果觀察，組織工程角膜有望成為獸醫(yī)眼科臨床中最具前景的移植材料。

3.3 角膜移植術(shù)中光學相干斷層掃描與飛秒激光

在現(xiàn)代眼科學中，涌現(xiàn)了各種進步的技術(shù)用于輔助提升眼表移植的療效，其中最為重要的手段為術(shù)中光學相干斷層掃描(iOCT)和飛秒激光。

iOCT可提供受體與供體角膜組織精確的厚度數(shù)據(jù)，并在術(shù)中給予切割引導，實時識別薄弱的角膜區(qū)域，保證最大限度地安全切割深度以避免角膜穿透，在各種非全層角膜移植的手術(shù)中極為有用。同時，通過iOCT可輕易發(fā)現(xiàn)植片輕微剝離、錯位以及界面碎片等顯微鏡下易忽略的細節(jié)[70]。飛秒激光可輔助板層角膜移植術(shù)(FALK)，以及穿透性角膜移植。不同于人工鉆取，飛秒激光可制備不同形狀且完美匹配的植片與植床，這將盡可能減少角膜損傷、有利于傷口愈合以及減少術(shù)后散光。

上述移植技術(shù)與手段已經(jīng)較為成熟地應用于人類眼表移植學中，但由于成本因素，目前還未在獸醫(yī)眼科臨床中廣泛推廣，相信隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，在不久將會逐步運用于獸醫(yī)眼科學中。

4 小 結(jié)

雖然獸醫(yī)眼科學一個世紀以來取得了一定的發(fā)展，但相關(guān)眼表移植手術(shù)方法和移植材料仍需不斷總結(jié)和探索。隨著高新技術(shù)的不斷開發(fā)以及生物組織工程學、再生醫(yī)學的整合，將會進一步研發(fā)出更先進、更穩(wěn)定的眼表移植技術(shù)與材料。這將為獸醫(yī)眼科學的發(fā)展、比較醫(yī)學的進步起到極大的推動作用。