人体所有自我更新的组织中均有干细胞的存在，角膜也不例外。角膜干细胞位于角膜缘，因此也称之为角膜缘干细胞。它的发现是眼科学界近10余年来重要的研究成果之一，它的作用也是非同小可的，角膜缘干细胞是角膜上皮细胞再生的来源，终生不断分化，并向角膜中心移行，以补充损伤及凋亡的上皮细胞，它还是阻止结膜上皮侵入角膜的生理屏障。角膜上皮的完整对于维持稳定的眼表、透明的角膜及正常的视觉光学通路具有非常重要的作用。
角膜干细胞的损伤、损坏，可导致严重眼表异常：角膜上皮结膜化、角膜新生血管、角膜上皮缺损、持续性角膜溃疡、角膜慢性炎症、角膜瘢痕形成、角膜混浊，这些体征均被认为与角膜干细胞缺失有关。导致角膜干细胞损害的原因分为二类：
类：直接损伤干细胞的各种疾病，包括化学性烧伤、热烧伤、Stevens－Johnson综合征、角膜缘部位多次手术（白内障摘除术、抗青光眼手术等）、医源性用药（如5－Fu，化疗或冷冻）、中毒、干眼病、严重细菌感染、长期戴接触镜引起的角膜病变等。
第二类：各种疾病引起角膜缘基质微环境的破坏，导致干细胞功能逐渐丧失，包括先天性无虹膜以及与多种内分泌失调有关的角膜炎、神经性及缺血性角膜炎、边缘性角膜变性、角膜缘炎、特发性角膜病变、复发性翼状胬肉、假性翼状胬肉等。
临床上诊断干细胞缺失的可靠标准是角膜上皮结膜化，此可通过应用单克隆抗体行免疫荧光染色或应用印迹细胞学(ImpressionCytology，IC)检测到杯状细胞而得到诊断。印迹细胞学是一种无创伤性的活检技术，即用醋酸纤维素膜帖敷于眼表获取细胞标本，经 PAS染色光镜检查，测得杯状细胞即可诊断角膜干细胞缺失。
对于角膜干细胞缺失的患者，常规的穿透性角膜移植不可避免会失败，因为受眼不能维持健康角膜上皮，而增生的新生血管更增强免疫排斥反应，进一步促使移植失败。新的手术技术——干细胞移植可成功再建眼表，供体的角膜缘干细胞可取自患者的健眼(这称为自体角膜缘移植)或取自活体亲属或尸体眼(这称为异体角膜缘移植)。自体角膜缘移植不存在免疫排斥，成功率高，但是，自体角膜缘移植存在健眼罹病的危险，可造成唯一有用眼视力不可逆的下降，这是大多数患者难以接受以及临床医师所禁忌的；自体角膜缘移植的另一缺点是不能行3600环状移植，使结膜自移植片之间向角膜内生，导致移植失败。异体角膜缘移植也不乏成功的病例，然而角膜缘丰富的血管和密集的郎格罕细胞，使角膜缘成为免疫排斥的高危区域，免疫排斥仍是异体角膜缘移植面临的大难题，并且异体缘移植还有材料严重匮乏的缺憾。
目前，应用细胞培养技术进行体外培养角膜干细胞并用于移植，已成为全世界新的研究热点。
1997年，意大利科学家Pellegrini等报道：取患者自体健眼角膜缘干细胞进行培养，将形成的分化细胞层移植到患眼角膜表面，治疗两例角膜缘干细胞缺失患者，获得了成功，实现了眼表面的重建。由此引发了更多的角膜干细胞培养与移植方面的研究。日本科学家KoizumiN将兔角膜缘干细胞在羊膜（来源于胎盘膜的内层，由滋养细胞层分化而来，呈半透明状。作为人体厚的一层基底膜，具有巨大的临床应用潜力）上培养，施行自体移植，治疗干细胞缺失的兔眼，获得了成功。
美国科学家SchwabIR在患者或患者亲属的健眼上取角膜缘组织块，在羊膜上进行细胞培养，然后将载有细胞的羊膜移植到去除新生血管膜及瘢痕组织的角膜表面。结果发现大部分患者症状消失、视力提高。
这种通过获取很小的角膜缘组织块进行体外培养后再移植的方法，既解决了异体间移植引起排斥反应的问题，同时又解决了自体干细胞来源受限的问题(培养出足够多供移植的细胞后，可通过一定的保存手段储存，以备后用)，这是目前角膜缘移植较为理想和大有前途的一种方法。
在中国，北京大学干细胞研究中心等许多科研和临床机构也在进行角膜干细胞培养与移植的研究，并在动物实验与临床试验方面取得了初步成功，在这方面，我国与世界处于同等水平。
总之，应用培养角膜干细胞移植治疗角膜疾病患者，已初见成效，患者通过干细胞移植可获得稳定的眼表，使角膜新生血管消退，刺激症状消失，恢复部分受损视力，干细胞治疗角膜病进一步研究和应用将解决目前角膜移植材料来源匮乏的难题。相信在不久的将来，人类对于角膜干细胞的研究必定会给众多角膜病患者带来幸福与光明。