眼部修复的得力助手｜羊膜
E 引言
在过去的一个世纪里，生物膜在身体组织修复和再生领域的应用引起了广泛的研究和探索。这些尝试不仅限于人类自身，还包括了其他生物体的膜材料，如鸡蛋膜、猪小肠黏膜、小牛真皮等。其中，已有天然膜材料在疝补片、硬脑膜和口腔膜等领域得到了应用。
在所有天然膜材料中，生物羊膜是唯一能够隔离两个人体组织的膜。羊膜因其包裹着羊水而得名，它是胎盘的最内层，也是人体最厚的膜之一。它是一种无神经、肌肉和淋巴管的半透明膜状组织，其结构与人眼结膜相似。
羊膜再生医学潜力在20世纪初被发现，当时它被用作外科皮肤移植的材料。随后，羊膜在治疗皮肤烧伤和溃疡、作为人工阴道材料以及角膜重建等方面取得了显著成效。在眼科的应用始于20世纪40年代，英国人Rotth首次报告应用人的胎盘膜，即羊膜和绒毛膜治疗眼科疾病睑球粘连，共6例患者。1例成功，5例胎盘膜进行性皱缩和溶解。但由于早期认识不清，许多研究混淆了胎膜、绒毛膜（羊膜免疫原性的主要来源）和羊膜，导致研究结果参差不齐，直到20世纪90年代中期，随着对羊膜生物学特征的深入了解，Kim.Tseng.Lee等医生应用羊膜治疗眼表疾病获得成功，羊膜在眼科学领域尤其在眼表重建术中，被公认为是一种革命性改进的生物材料。国内自2000年起，陆续有关羊膜移植治疗眼表疾病的病例报道，它的应用领域现逐渐向青光眼等疾病中延伸。同时，据国外临床报道，羊膜亦可作为皮肤烧伤的移植物覆盖创面，人工鞘膜的替代物，以及在头部、腹部、骨盆腔手术中预防组织粘连。
E 羊膜的生物学特性
羊膜的厚度约为0.02～0.5mm，由五层组成：上皮层、基底膜、致密层、成纤维细胞层和海绵层。羊膜的基底膜和基质层富含多种胶原蛋白，主要包括I、III、IV、V、VII型胶原和纤维粘连蛋白、层粘连蛋白等成分。这些成分使得羊膜可以作为“移植的基底膜”，发挥出一种新的健康合适的基质作用，从而促进上皮化。这层较厚的基底膜和无血管的基质被认为是决定移植成功的关键因素。
羊膜使用方便，可在低温下长时间保存。不含有HLA-A、B或DR抗原，因此，移植后几乎不发生免疫排斥反应。羊膜细胞能分泌多种抗体，多种溶菌酶，裂解体和补体，具有抗病毒和杀菌作用，与唇黏膜，鼻粘膜移植相比，移植后发生感染的风险较小。羊膜含有抑制细胞因子表达和调节角膜细胞凋亡的成分，可以避免炎性细胞，细胞因子诱发的角膜基质细胞和胶原纤维的过度增生以及新生血管的形成，抑制局部炎症反应，阻止新生血管和疤痕形成。羊膜中的基底膜含有IV、V型胶原和层粘连蛋白能分泌多种细胞因子，如碱性成纤维生长因子，肝细胞生长因子，转化生长因子等，在伤口愈合中起重要作用。羊膜具有较强的抗粘连性，对严重OSD（Over-Size Density，一种高密度烧伤的类型）所引起的睑球粘连与结膜穹窿缩窄十分有利。它的作用机制主要有5个方面：（1）延长上皮细胞的生命，（2）维持其克隆形成刺激上皮细胞的分化（3）在置于含有成纤维细胞的结膜时能刺激杯状细胞的分化通过抗蛋白酶的活性，（4）清除炎症细胞能抑制转化因子的信号传递（5）抑制正常成纤维细胞分化为肌成纤维细胞。
E 羊膜的临床应用与禁忌
适应证主要包括了：（1）角膜上皮缺损：神经营养性角膜炎、暴露性角膜炎，角膜移植手术后植片上皮持续缺损，带状角膜病变钙质沉着去除联合乙二胺四乙酸螯合术后上皮缺损，其他因素造成的浅表角膜上皮疾病。（2）角膜化学烧伤和热烧伤：不论烧伤后时间长短和烧伤严重程度，只要存在角膜缘缺血和角膜上皮缺损，宜尽早行羊膜移植术（3）单纯疱疹病毒性角膜炎基质坏死型：根据溃疡的深度选择行羊膜覆盖术或多层羊膜移植术。（4）其他难治性角膜溃疡：药物治疗无效的春季角膜结膜炎相关的盾形溃疡、神经营养性角膜炎出现角膜基质融解或溃疡等。Stevens-Johnson综合征等免疫相关性眼病所致的角膜缘干细胞功能受损。（5） 结膜缺损：对于最大直径小于3mm的结膜缺损，如结膜肿瘤、复发性胬肉再次手术等，羊膜手术修复结膜的效果好；对于大范围结膜缺损，如睑球粘连和瘢痕，羊膜作为球结膜的替代物，可临时修补缺损区，但长期效果欠佳。
实际临床中经常见到的包括（1）翼状胬肉：如果仅进行单纯切除，复发率可能高达30%—70%。然而，通过采用切除联合羊膜移拍术和MMC来促进上皮修复，可以将复发率降低至5.8%(n=556)。当缺损面积较大时，羊膜移植能够避免因大面积取用结膜而造成的医源性损伤，并减少瘢痕化。此外，胬肉切除术后，结合自体结膜移植和羊膜移植，可以降低术后炎症的发生几率，进一步降低复发率。（2）青光眼：全球青光眼患者中，约有四分之一来自中国，2020年达到2100万，其中致盲人数达到567万。国内每年进行几十万台手术。常规的小梁切除术成功率仅为11%～52%，结膜下滤过泡瘢痕化是导致青光滤过手术失败的主要原因，患者往往需要反复手术。通过联合羊膜移植术，将羊膜置于结膜边缘、巩膜瓣下，可以利用羊膜的抗纤维化特性改善预后。（3）化学烧伤、热烧伤等所引起的严重OSD：对于双眼结膜的大片癞痕、眼球粘连以及穹隆缩窄分离松解后的创面修复，羊膜能提供一个含基底膜和基质成分的胶原支架，以使受体及结膜或角膜表型的上皮细胞扩展或移行其上，达到重建眼表结膜或角膜上皮的目的。其他还有（4）表层角膜屈光术、严重角膜缘干细胞缺乏、难治性黄斑裂孔，（5）角膜上皮缺损等疾病。
当然羊膜在眼科上的使用也有相应禁忌（1）感染性角膜炎：化脓性感染未得到有效控制，尤其真菌性角膜炎和棘阿米巴性角膜炎，若角膜感染病灶未彻底清除，羊膜覆盖术会导致感染加重。（2）角膜溃疡穿孔或接近穿孔：角膜穿孔或接近穿孔直径大于3mm，羊膜移植术后融解和再次发生穿孔的概率较高。（3）角膜急性融解期：角膜和眼表在各类化学烧伤或热烧伤后约2周，可出现角膜基质融解，行羊膜手术的效果较差，不仅不能有效抑制角膜融解，而且影响对角膜融解的观察。
E 羊膜的使用的现状及展望
羊膜是从捐赠的胎盘中获取的，经过剖宫产后从绒毛膜上分离出来，并通过清洗和灭菌处理得到新鲜羊膜。由于新鲜或冷藏的羊膜能够最大程度地保留天然胶原和活性因子成分，因此在临床使用中效果较好。因此，商品化的羊膜应该尽可能地接近新鲜状态。然而，医院内部自制的羊膜由于灭活方式简单且缺乏质量控制措施，存在感染风险。因此，临床急需更安全、标准化且贴近新鲜羊膜的商品化羊膜。主要挑战在于确保灭菌、储存和处理技术能够保持羊膜的新鲜状态。目前，羊膜的储存方法主要有冻干和冷冻保存两种。冻干是将羊膜在-50至-80°C下快速冷冻，然后在高真空下使用冷冻干燥机进行干燥。通过升华过程去除组织中的水分，使水含量降低到5%-10%。而冷冻保存则是将羊膜保存在由DMEM和甘油按1：1比例配制的保存液中，并在-80℃冰箱中冻存，有效期为1至2年。
虽然冻干羊膜具有室温储存和运输的优势，但由于冻干和脱细胞等工艺的影响，其临床效果与新鲜羊膜相差甚远，有医生打趣的称之为“木乃伊羊膜”。这不仅导致大量有效成分的损失，还可能导致蛋白质变性和羊膜的各种理化性能下降，使得羊膜在手术中容易撕裂，需要频繁更换，延长手术时间，术后炎症反应强烈，羊膜也容易快速降解和脱落，这些局限性也导致羊膜手术的渗透率仍然很低。冷冻保存商品羊膜（以美国Tissue Tech为代表），尽管在眼科领域中被广泛应用，但由于其长期深低温保存成本较高且未进行灭菌和病毒灭活处理，因此无法大规模推广。所以目前美国市场仍然主要依赖自制羊膜。虽然美国FDA对自体来源、最小化处理和同源使用的组织细胞产品有一定的审批豁免，美国产品类型众多，但羊膜在我国被归类为组织和细胞产品，由于监管限制，海外产品无法进入中国市场。直到2020年我国才批准了首个接近新鲜状态的羊膜商品。在此之前国内只有冻干羊膜可供使用，因此羊膜手术主要在医院内部自制。为了确保手术效果，部分医生选择使用自制羊膜，这需要在医院内处理胎盘，无法确保羊膜的安全性，医生和病人也存在潜在的感染风险。而且，由于缺乏明确的收费路径，医生在承担感染风险的同时也缺乏有效的激励，导致羊膜手术的推广面临困难。
因此，临床市场上急需创新产品来打破现状，以实现临床价值和商业价值的统一，目前出现的如（1）羊膜镜，作为一种创新的修复工具它类似于隐形眼镜的设计，使得无缝线固定成为可能，极大地降低了医生的操作难度并减少了缝线对眼部组织的刺激。比如在翼状胬肉的治疗中不再需要传统的手术切除缝合，而是像戴隐形眼镜一样，不仅简化了手术过程，而且有效降低了复发的风险。还有其他眼部修复手术，对于一些不需要进行清创或激光治疗的角膜切除术，羊膜镜提供了一种方便、有效的解决方案。尤其在门诊环境下，患者即可完成羊膜镜的佩戴和摘除，大大提高了治疗的便捷性，也在一定程度上缓解了DRGs/DIP改革带来的住院手术支付压力。（2）湿态羊膜，羊膜在湿润的状态下进行冷冻保存，无需复水，无需解冻，这保留了羊膜组织的天然结构完整，柔韧性更好，缝合强度高，方便手术操作，更贴合创面。特殊保湿液中也富含更多活性因子，保持因子活性，加快组织修复，减轻眼部干涩及炎症刺激。在确保安全的前提下，尽可能地保持羊膜的组织结构和活性因子，这是大规模推广羊膜在眼科领域应用的首要条件。
除了眼科领域，羊膜的应用还集中在创伤修复和骨科领域，并且已经有相关产品上市。然而，在泌尿科、口腔和肿瘤领域，羊膜的应用仍处于转化阶段。超过一半的临床研究在美国完成，并且已经有获批的产品。中国、埃及、印度、伊朗和德国等国家紧随其后，预计未来将有更多的羊膜产品获得批准，在更多领域为患者提供有效的治疗方案。
