要点:
这款名为BPCDX的生物工程角膜主要由来自猪皮的胶原蛋白组成，能够有效地改善视障人士的角膜厚度和曲率，成功帮助失明患者重见光明。更令人振奋的是，研究人员还开发了一种新的微创方法来治疗圆锥角膜，实现微创、价格低廉等优势。虽然目前的移植只集中于角膜一个特定部分，但是对于患有角膜炎的人来说，这项研究仍是革命性的。
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据世界卫生组织统计，全球至少22亿人视力受损或失明。然而，目前失明人士恢复视力的唯一方法是接受捐赠者的角膜移植。但由于供体稀缺、医疗费用昂贵，每年实施的角膜移植手术数量长期处于“供不应求”的状态。因此，不少国家都在竭力寻找能从根本上解决这一问题的方案。
从“人工角膜”到“猪角膜”移植的发展
自法国眼科医师Pellier de Quengsy于1789年首先提出将玻璃片植入混浊角膜以恢复视力以及Weber于1871年首次将一片水晶玻璃植入患者角膜开创了人工角膜植入史以来，人工角膜的研究发展经历了200多年。
人工角膜是指用人工合成的透明材料植入眼部，替代患者病变混浊的角膜，恢复患者的光学通路。是用医用高分子材料制成的类似人体角膜的产品，一般包括光学镜柱和周边支架两部分。人的角膜是由无数排列紧密、纵横交错、网状的胶原纤维构成，光靠化工分子材料等纯人工材料，很难做出如此精密复杂的结构，因此人工角膜的研发是极为困难的。
直到1983年，第一次有人提出可以用“猪眼的角膜”来代替人病变的角膜
1838年，纽约眼科医生理查德·吉萨姆/Richard Kissam遇到了一个来自爱尔兰的年轻的病人，这个病人是一个困苦的体力劳动者，由于严重的角膜感染，一只眼睛已经丧失了视力，而剩下的那只，也只剩下一些可怜的光感了。
理查德查阅了历史资料，了解了当年鸡兔角膜移植失败的原因，经过仔细的挑选，从集市上买来了一只六个月大的小猪。它的眼球大小和人类相当，角膜的大小、形态也与人类的相近。当时的手术看起来很完美且顺利，但很遗憾最后的结局是病人视力只持续了两个星期，又重新变得一片浑浊，再次跌落回了之前的处境。病人的免疫系统攻击了那块不属于自己的小猪角膜，也就是如今我们专业术语称为的“移植排异”这个问题。
值得注意的是，早在2010年的中国，就已经出现第一例利用猪眼角膜制成人工生物角膜的案例。家住湖北的村民黄元珍，因农忙时划伤右眼患真菌性角膜炎，右眼球的2/3被溃疡病灶覆盖，近乎失明。因捐献角膜者太少，等不到供体，黄元珍决定尝试移植一种由猪的眼角膜制成的人工生物角膜。移植后，黄元珍右眼视力恢复到0.4，而正常的左眼视力为0.5，双眼看上去并无差异。
到了2015年，在中国深圳，由我国科学家自主研发的脱细胞角膜基质。全球首个生物工程角膜“艾欣瞳”（也被称为猪角膜）获得中国食品药品监督管理总局颁发的医疗器械注册证书，并成功获得了上市批准。这是世界上唯一一个完成临床试验的高科技生物工程角膜产品，该产品于2013年成功完成临床试验，总有效率达到94.44%，愈后效果接近人捐献角膜。这是中国再生医学国际有限公司继组织工程皮肤安体肤参与获得国家科技进步一等奖之后又一个重大自主创新成果。
随后在2016年的中国广东省广州市，中山大学中山眼科中心接诊了一位因不慎被鞭炮炸伤而罹患角膜溃疡的14岁少年患者，为他成功实施了“华南首例生物工程角膜移植手术”。手术中采取的生物工程角膜取材于猪眼角膜，经脱细胞特殊工艺多级处理，去除了角膜中的细胞、杂蛋白、多糖等抗原，保留了天然角膜基质胶原蛋白结构。术后三个月后，患者来复查视力时为0.6，随后五年过去，视力仍然保持很好。只不过，它不是猪皮提取物，而是直接使用的猪眼角膜。
而在2022年8月，瑞典利用猪皮提取物作为人工合成眼角膜，风险更小，安全性也更高
瑞典林雪平大学/LiU和LinkoCare Life Sciences AB的研究人员在Nature Biotechnology期刊发表了题为“ Bioengineered corneal tissue for minimally invasive vision restoration in advanced keratoconus in two clinical cohorts ”的研究论文。这一令人鼓舞的研究结果为那些患有角膜失明和低视力的人带来了新的希望。近日，这一技术又引起了大众的关注。
研究人员通过从猪皮中提取胶原蛋白分子，开发了一种基于胶原蛋白的角膜基质替代品“双交联生物工程猪结构”/bioengineered porcine construct, double crosslinked，简称：BPCDX。 这一角膜是由一种由猪皮胶原蛋白制成的植入物，类似于人类角膜。林雪平大学的眼科教授拉加利/Neil Lagali指出，猪皮富含胶原蛋白，可以用来制造一种与角膜作用相近的水凝胶，因此研究小组用猪皮特制了这种创新的“眼角膜” ，能够增厚和保护视障者的角膜，恢覆眼睛的功能。
结果表明，这一种满足用作人体植入物所有标准的新型角膜BPCDX，能够有效地改善视障人士的角膜厚度和曲率，成功帮助失明患者重见光明。此外，加上微创、价格低廉等优势，在很大程度上解决了捐赠角膜组织短缺的问题，并获得了其他眼部疾病治疗方法。
猪皮人工角膜BPCDX
这款名为BPCDX的生物工程角膜主要由来自猪皮的胶原蛋白组成，这些胶原蛋白分子经过高度的纯化并在严格的灭菌条件下生产，以供人类使用。
具体是怎么做的呢？首先从猪皮中提取完胶原蛋白之后，纯化并冻干医用级胶原蛋白。随后在室温下将胶原蛋白溶解在无菌燐酸盐缓冲盐水/PBS中以形成5%的胶原蛋白溶液。接下来使用一种新的真空蒸发技术，能够可控地实现高胶原蛋白含量12至18% ，大大突破了以前人体测试植入物胶原蛋白重量限制的10%。然而纯胶原蛋白是一种易降解的柔软材料，为解决这个问题，研究者使用了两次化学交联，最终形成透明的可植入水凝胶，提高植入物的机械强度、抗降解性和长期稳定性。
更令人振奋的是，研究人员还开发了一种新的微创方法来治疗圆锥角膜
人类角膜表面具有一层上皮细胞，因此捐献的角膜必须在两周内进行移植。而这款新型角膜BPCDX中不含细胞，因此它的储存期长达两年，极大地弥补了人体捐赠的角膜必须在两周内使用的弊端。
此外，这项移植技术无需移除患者现有组织，无需使用缝合线和缝针。与传统的侵入性手术不同，该技术仅需一个小小的、高精度的激光切口，生物工程角膜即可被植入到病人现有的角膜中，比传统的角膜移植更安全、更简单。 “一种侵入性较小的方法可以实现在多家医院使用，从而帮助更多的人。透过我们的方法，外科医生不需要切除患者自己的组织。相反会做一个小切口，通过这个切口将植入物插入现有的角膜。”领导开发这种手术方法的研究小组的尼尔·拉加利/Neil Lagali说道。
这款来源于猪皮胶原蛋白的生物工程角膜，看似平平无奇，实则治疗效果不容小觑。通过将BPCDX植入患者眼睛中，重塑天然角膜基质，治疗结果可媲美移植人体天然角膜。
这项临床研究通过提供生物工程植入物，作为捐赠的人类角膜移植的替代方案。研究团队与20名角膜透明层或眼睛的保护性外层受损的患者合作，其中有14人是盲人。植入特制的猪皮眼角膜后，其中3名患者在手术后重见光明，恢复完美的视力。对于传统的角膜移植来说，患者需要服用数年的免疫抑制类药物以阻止免疫排斥反应。而接受生物工程角膜BPCDX植入后，仅需8周的免疫抑制滴眼液治疗足以防止植入物的排斥反应，免去了需服用数年药物之苦。此外，经过两年的观察，这些患者都没有出现排斥或其他并发症。
失明人士的福音
长久以来，千百万失明人士挣扎在黑暗世界中，错过人生中许多美好的光影体验。此外，大多数需要角膜移植的视障人士生活在低收入和中等收入国家中，这些国家能够获得治疗的机会非常有限，加之巨大的经济压力、稀缺的角膜供体、存在风险不确定性和个体差异性等许多原因，使得他们的治疗之路举步维艰。
在这项革命性的移植成功以前，角膜移植通常依赖于器官捐献。与其他器官捐赠一样，角膜也需要等捐献者离世后才能移植，捐赠者与需求者之间出现了供不应求的状况，这便迫使研究人员试图寻找新的解决方案。
猪皮中的胶原蛋白即能起到角膜的作用，而且属于食品工业的副产品，容易采购，经安全开发可广泛使用。狂呼媒体曾有一文“中国科学家首次在猪身上培育出“类人”器官!”，也揭示了猪目前已经成为人类器官移植的首要选择。副词，Neil Lagali补充表示，现有的技术通过基因改造猪细胞中的分子，还能阻断人类接受者出现免疫反应或器官排斥的可能。
除此以外，新型生物工程角膜属于天然材料，造价相对低廉
据估计，全世界有1270万人因角膜受损或生病而失明，但只有七十分之一的患者接受角膜移植。背后的主要原因是，大多数需要角膜移植的人生活在低收入和中等收入国家，这些国家获得治疗的机会非常有限。
研究团队表示，“我们付出了巨大的努力，以确保这项发明能够被所有人使用，而且买得起，使其能够惠及低收入群体，这就是为什么该技术可以在世界各地使用的原因。”后续研究者们将继续探索该技术是否可以用于治疗更多的眼病，增加个体适应性，以获得更大的疗效。
在将植入物用于医疗保健之前，需要进行更大规模的临床研究，并获得监管机构的市场批准。研究人员还想研究该技术是否可用于治疗更多的眼部疾病，以及植入物是否可以适应个人以获得更大的功效。虽然目前的移植只集中于角膜一个特定部分，但是对于患有角膜炎的人来说，这项研究仍是革命性的。据相关资料显示，研究小组计划扩大研究范围，对更多的患者群体进行实验，希望最终能够得到认证并形成完整的手术流程。
从人工角膜到猪眼角膜，再到近期的猪皮提取物角膜的发展，展示了全球各国科学家们都在孜孜不倦地寻找一条能安全、高效解决角膜移植问题的方案。尽管已有10多年的成功经验，而这一次瑞典的“猪皮眼角膜”，事实上作为人工合成眼角膜，本身风险要更小，安全性也更高。但是，它究竟能不能彻底代替人类眼角膜供体，不少研究者也仍持有观望态度。
主要是因为它毕竟是一个异种动物身上的组织，有可能会出现排斥反应，也有可能会带来一些不良症状，而且因为一些不良反应并不会短期出现。因此，长远来看具体效果如何，目前也是不能绝对判断。就好像是美国的“猪心脏”移植手术，在刚结束的时候，患者也是感觉良好，但是却只过了数月就死亡了，这其实也是因为现有的技术，还无法确保“异种移植”万无一失。 “猪皮角膜”的未来会发展如何？是否还会出现更好的技术进行创新？我们拭目以待!
