生物再生材料修复前尿道狭窄的单中心经验.pdf
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1、泌尿外科杂志(电子版)年期?专家论坛?生物再生材料修复前尿道狭窄的单中心经验金扬旺,傅强(上海交通大学医学院附属第六人民医院,上海东方泌尿修复与重建研究所,上海 )摘要:尿道狭窄 和尿道下裂是泌尿外科常见的疾病,严重影响患者的生活质量,而尿道修复重建手术是患者的首要治疗方式。现有临床上应用于尿道损伤的移植物仍有不可避免的局限性,这促使了尿道组织工程的发展。上海市第六人民医院探索和完善如干细胞、类器官、生物打印等组织工程新技术,为推进全层尿道功能重建由实验室向临床应用转化贡献了宝贵经验。但需要指出的是,目前再生材料技术在泌尿生殖领域的研究多数还集中在实验室和动物模型上,缺乏大规模的 临床应用样本
2、,其长期效果还有待探素。关键词:尿道狭窄;组织工程;再生医学中 图分类号:文献标识码:文章编 号:():,:,:,:;尿道狭窄和尿道下裂是泌尿外科常见的疾病,严重影响患者的生活质量,而尿道修复重建手术是患者的首要治疗方式。目前临床上用于尿道修复重建 替代 移植物主要是患者自体组织,如阴茎皮瓣、基 金项目:国家自然科学基金面上项目();上海市“科技创新 行动计划”医学 创新研究 专项();上海 交通大学医工交叉研究重点基金();上海市自然科学基金()通信作者:傅强,:口腔黏膜、膀胱黏膜及结肠黏膜等,但自体组织数量有限,且以创伤修复创伤的做法会带来取材部位的诸多并发症,因此,损伤尿道的重建修复仍然
3、是泌尿外科医生的一个挑战。而组织工程与再生医学的发展为尿道修复提供了新的方向。上海市第六人民医院(以下简称上海六院)尿道疾病诊疗技术实力雄厚,接受尿道修复重建手术的病例数逐年上升,到 年已近 例年,位居尿道狭窄全球单医疗中心手术量首位,尿道狭窄 患者病源丰富近年来,上海六院探索和 完善如干细胞、类器官、泌尿外科杂志(电子 版)年期生物打印等组织工程新技术,为推进全层尿道功 能重建由实验室向临床应用转化贡献了宝贵经验。生物再生材料修复前尿道狭窄基础研究的创新脂肪干细胞体外向尿路上皮细胞的诱导分化组织工程尿道的研究多采用尿路上皮细胞作为种子细胞,但尿路上皮细胞取材部位深,步骤烦琐,手术创 伤大,临
4、床应用受限,探索利用组织工程与 干细胞技术进行上皮再生成为研究热点。脂肪干细胞来源丰 富,取材方便,可以通 过体外 扩增、向尿路上皮细胞诱导分化,最终成为用于组织工程下尿路重建的种子细胞,但体外诱导脂肪干细胞向尿路上皮细胞分化一直是干细胞研究 领域公认的难题。上海六院团队通过体外建立培养体系而形成液气平培养条件,结合多种特定剂量的生物因子包括全反式维甲酸、生长因子及氢化可的松等以模拟体内上皮细胞生长环境,最终实现了脂肪干细胞向尿路上皮细胞的分化。结果表明,在上皮特异性微环境下,脂肪干细胞显示出分层的上皮样形态,上皮特异性蛋白表达增加。因此,在适合的离体诱导体系中,脂 肪干细胞具有向上皮细胞方向
5、分化的潜能。进一步的动物模型实验中以上皮诱导后脂肪干细胞复合膀胱脱细胞基质移植物(,)进行尿道重建,结果显示替代段 尿道连续性良好,尿道 造影示 重建尿道宽敞,由此证明 了诱导后脂肪干细胞复合回植能够在体内形成替代 部位的上皮样结构,并一定程度上减少尿道重建段的瘢痕挛缩及狭窄形成。后续研究中证明通过对上皮诱导后脂肪干 细胞的筛选纯化将进一步改善修复效果。随着对体外诱导条件的不断优化,诱导后脂肪干细胞有望成为组织工程尿道上皮种子细胞的新选择,进一步推进组织工程尿道的临床应用。尿道修复的组织工程纳米支 架材料的 制备支架材料是组织工程中的关键因素,而在过去几十年中,选用何种 材料作为组织工程尿道支
6、架更为合适的争论不断。组织工程生物 支架材料应具有良好的生物 相容性、可降解性与一定的机械强度。电纺丝工艺制备的再生丝素蛋白(,)纳米纤 维毡具有上述条件且表现出非常突出的氧气和水蒸气渗透性,是组织工程材料的一个理想选择。但大多数纳米丝纤维垫是由有毒溶剂如甲酸、六氟异丙醇和六氟丙酮等制备而成,纤维中残留的溶剂非常可能对细胞的生长有害。许多研究 尝试使用水代替有机溶剂,但获得的纳米纤维机械性能不佳而无法应用。上海六院团队创新性地添加多壁碳纳米管(,)作为 加强剂,以水为溶剂 制备得到了力学性能显著增强的复合纳米纤维毡,实验表明与纯电纺纤维相比,含有的复合纤维的断裂强度增加了倍,杨氏模量增加了倍,
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