Life 4°C 与角膜储存介质中的 Optisol

1. 目的/具体目标

   本研究的目的是比较将供体角膜储存在 Optisol GS 中的成功率，Optisol GS 是手术前储存供体角膜的当前标准溶液，与将供体角膜储存在 Life 4°C 中，这是一种较新的溶液。 导致美国食品和药物管理局最近批准这种新储存溶液的实验室测试表明，这种溶液可能比 Optisol GS 更好地支持内皮细胞的健康。 虽然有大量关于 Life 4°C 及其运输室的体外和离体数据，但没有短期或长期的体内研究来检查其临床性能以及其性能与 Optisol GS 及其运输室的关系。 本研究旨在研究这些问题。

   1.1 研究目标 主要目标：确定在 Life 4°C 保存的供体角膜与 Optisol GS 角膜储存介质术后 6 个月 EK 后内皮细胞丢失是否具有可比性

   次要目标：确定在 Life 4°C 保存的供体角膜与 Optisol GS 角膜储存介质术后 6 个月的 EK 后移植物透明度是否具有可比性

2. 背景及意义

目前，据美国眼库协会 (EBAA) 估计，有 3500 至 5000 名美国人平均等待 1-2 个月才能接受穿透性或内皮角膜移植术。 世界范围内的情况要复杂得多，组织的可用性要有限得多。 鉴于这种组织短缺，已经进行了大量研究，以期延长供体储存时间并维持存活的内皮细胞，这对成功移植至关重要。 延长的保存时间已将角膜移植手术转变为选择性手术，并促进了可用供体组织的可用性。 然而，角膜保存除了简单地增加供体保存时间的长度外，还涉及许多其他因素。

角膜保留后内皮细胞、上皮细胞和持续角膜水肿的功能状态具有重要的临床意义，并且主要有助于手术结果的成功。 在开发完整的角膜保存培养基时需要解决的其他关注领域包括增强角膜伤口愈合和减少或消除角膜移植术后内皮细胞的正常进行性损失。 在角膜保存过程中保存现有的内皮细胞很重要，因为内皮细胞在穿透角膜移植术后以比正常老化更快的速度继续丢失 1。 角膜组织的及时和充分愈合是恢复视力所必需的。

目前在 4°C 角膜保存培养基中的“金标准”是 Optisol GS (Bausch & Lomb Surgical, Inc.)。 这是 Optisol 2 (Chiron Vision, Irvine, CA, U.S.A.) 的改进配方，添加了 200 µg/ml 硫酸链霉素。 Optisol 和 DexSol（Chiron Vision，Irvine，CA，U.S.A.）一样保存了角膜内皮细胞，DexSol（Chiron Vision，Irvine，CA，U.S.A.）是以前广泛使用的角膜保存介质，并且在储存期间更好地防止基质肿胀 2-5。 在角膜保存培养基中向庆大霉素添加链霉素可有效对抗耐药菌株 6。 Optisol GS 表现出更好的抗菌活性，而不会增加对内皮细胞的毒性 7-8。 Optisol GS 储存的人角膜的体外研究得出结论，4°C 下的储存时间受到无法保存角膜上皮超过 1 周的限制，尽管 84% 的内皮在储存三周后被认为是有活力的 9,10。 一项临床研究发现，穿透性角膜移植术后 1 天出现上皮缺损的可能性随着 Optisol GS11 中储存时间的增加而增加。

Optisol GS 是一种含有硫酸软骨素的培养基，辅以葡聚糖、额外的抗氧化剂、能源和营养底物 12。 这些成分解决了角膜在低储存温度下仍具有代谢活性的理解。 合成培养基的组成必须解决随着保存时间增加和温度降低而发生的基质水合作用增加的问题。 在中期角膜保存培养基的开发过程中，添加了一种渗透剂葡聚糖，以减少与含硫酸软骨素的培养基相关的术中反弹肿胀。 硫酸软骨素和葡聚糖通过增加储存角膜周围水性环境中的胶体渗透压来帮助预防基质水合作用。 角膜保留期间和之后的持续角膜去肿具有重要的临床意义，可减少移植外科医生遇到的处理和缝合问题，从而降低移植失败的风险

优质的角膜保存介质将保持细胞活力，同时延长当前储存时间以更有效地使用供体组织，防止基质肿胀以促进角膜移植术，并消除或抑制微生物生长以预防罕见但灾难性的眼内炎。

2.1 研究试剂 Life 4°C 是 FDA 批准的新型高级角膜保存介质（30 毫升），用于在冷藏（2-8°C）下储存适合角膜移植术的人角膜长达 14 天。 Life 4°C 是无菌、无热原、高级缓冲角膜保存培养基，补充有硫酸软骨素（膜稳定剂）、重组人胰岛素（细胞代谢促进剂）、葡聚糖（渗透剂）、谷胱甘肽（抗氧化剂、自由基清除剂） ，酶辅助因子），稳定的 L-谷氨酰胺，ATP 前体，营养细胞补充剂，氨基酸，维生素，微量元素，庆大霉素，链霉素和酚红（pH 指示剂）。 Life 4°C 通过防止基质肿胀、维持角膜上皮和提供最佳的内皮细胞保存，已被配制用于角膜储存时间的全部范围。

此外，TRANSEND 是一种新的角膜储存、观察和运输系统。 它的设计旨在提高性能，以应对扩展存储、镜面显微镜和运输的挑战。 TRANSEND 观察室旨在容纳最新外科手术所需的更大巩膜边缘。 增加的培养基体积 (30 ml) 和流向角膜的更多液体减少了代谢废物的积累，这对细胞健康很重要。 增加的培养基体积可以很好地保存角膜，并在储存过程中最大限度地减少角膜肿胀。 TRANSEND 观察室采用顶部密封和 O 形环侧密封来实现防漏性能。 角膜在储存、镜面显微镜检查和运输过程中保持牢固。 观察室经过伽马辐照，因此没有 ETO 残留。 使用新的篡改密封消除了高温热封的使用。 外部运输容器允许内部观察室干燥并固定到外科医生身上。