脱细胞基质在尿道组织工程中的应用探讨

发表时间:2019/12/19   来源:《航空军医》2019年第10期   作者:1钟昊 2刘致中 3岳长久
[导读] 脱细胞基质实际就是利用物理化学方法,将组织当中的抗原成分脱去之后所得到的一种材料
摘要:脱细胞基质实际就是利用物理化学方法,将组织当中的抗原成分脱去之后所得到的一种材料;当前,其无论是在尿道重建中,还是在尿道修复中,均得到了广泛应用。本文结合当前实况,围绕尿道组织工程,就脱细胞基质在其中的应用进展作一探讨,望能为此领域研究有所借鉴与帮助。
关键词:脱细胞基质;尿道组织工程;应用进展
Application of acellular matrix in urethral tissue engineering
Abstract: acellular matrix is actually a kind of material obtained by physical and chemical methods after the antigen components in tissues are removed. At present, it has been widely used in both urethra reconstruction and urethra repair. Based on the current situation, this paper discusses the application progress of acellular matrix in urethra tissue engineering, hoping to provide reference and help for this field.
Key words: acellular matrix; urethra tissue engineering; application progress
        当前,由肿瘤、外伤等因素所造成的尿道缺损、损伤或狭窄情况,需实施尿路重建、修复处理,此乃当前整个泌尿外科中需要迫切解决的难题。回顾既往研究,多选用诸如颊黏膜、皮肤等非泌尿系组织来进行修复,但需指出的是,其容易引起各种并发症,如结石、移植物挛缩及感染等,因而需要反复进行治疗。此外,如果是自体移植物取材,则会使整个手术的风险、难度增加,而且患者还会因此而遭受更大痛苦,因此,自体组织液难以较好的满足各类替代需要。伴随组织工程技术的日渐成熟,其为尿道缺损、狭窄等状况的修复,带了新的希望与条件。本文围绕支架材料当中的脱细胞基质,对其在尿道组织工程当中的实际应用作一综述。
1.膀胱黏膜下层分析
        对于膀胱黏膜下层(BAMG)而言,其相似于SIS,尽管其比较薄,但强度高,实际是低免疫原性富含胶原的膜结构,在进行移植时,无排斥、抵触反应。有学者利用猪的BAMG,对兔的尿道缺损进行修复,在完成手术2周后,进行组织学检查,从中发现,兔尿道基质上,生长了新的血管,而且有稍微的炎症细胞浸润,但是在持续3个月之后,炎症细胞浸润情况消失;另外,观察第6个月时,发现尿道肌束在具体的排列上,与正常的尿道平滑肌束接近。因此,从中可知,此基质材料可较好的保持尿道功能,将其当作尿道替代材料,比较理想。有报道把分离培养所得到的表皮细胞,以一种合理方式复合于BAMG,并对尿道缺损进行修复;完成手术后,动物排尿保持通畅,未发生尿瘘情况。另外,尿道基本形态比较完整,而经尿道造影得知,带有细胞修复的尿道,其有更加完整的形态,宽敞且清晰,不存在狭窄情况;而在完成手术1个月后,经免疫组化显示得知,修复段尿道黏膜有着并不一致的层次,而且复层缺乏。而在完成手术2个月后,其尿道结构基本恢复,且已经形成复层上皮结构;在术后1个月时,Brdu标记比较清晰的将植入上皮细胞层显示出来,而在2个月后,所植入的原始上皮细胞在显影上,变得越发稀少。


2.小肠黏膜下层分析
        针对小肠黏膜下层(SIS)来讲,其需要将猪小肠黏膜层、血管膜、浆膜层均去除掉,才能最终得到,其厚度大约为0.1mm,实为一种无细胞基质材料(富含胶原);其中含有丰富的无细胞基质材料,对于组织再生尤为重要,而且还有着非常低的免疫原性。有研究利用所制备的猪SIS,对兔尿道缺损进行修复,从中发现,于SIS表面上,存在若干层的尿道柱状上皮再生;此外,在SIS的纤维结缔组织与胶原间,还存在平滑肌束(并不规则)。未形成憩室,而选用阴茎全层皮肤补片时,均形成憩室。有学者经研究发现,并不是全部SIS都有着相同的修复能力。比如同一头猪,用其不同肠段,其在修复组织的具体结果上,存在明显差异;另外,只有选用>3岁的母猪末段回肠,所得到的SIS在促组织再生能力上,才更加的可靠与稳定。有学者在人尿道成形术当中,利用猪的SIS来进行手术,术后,还进行了为其12个月的随访工作,从中发现,不管是尿动力学上,还是病人的主观感受上,均比较满意。
3.尿道细胞外基质分析
        有学者利用BAMG制备方法,完成了兔尿道脱细胞基质的制备工作,通过修剪、移植等操作,成功的兔尿道缺损情况进行了修复,而且在完成移植的第10天及第6、20周,开展组织学检查,另外,在术后第10天及第20周时,以4之兔子为对象,对其实施逆行尿道造影,从中对其再生尿道功能进行全面评估[4]。还有4只兔子在完成手术第20周时,实施尿道镜检查。最终结果得知,在移植后的第10天,上皮细胞出现于连接的两侧,除此之外,在移植物上,还出现了小血管,自身组织与基质相连接的地方,有炎症细胞出现。而在3周后,上皮将细胞外基质覆盖住。6周后,出现平滑肌细胞,而且炎症细胞已经不见。在20周时,再生组织相比于正常尿道组织,已无明显差异,评估尿动力学,得知再生组织与正常组织之间,无明显差异。因此,他们指出,可将尿道脱细胞基质用作修复兔尿道,可不错材料,易恢复尿道功能。
4.真皮脱细胞基质分析
        无论是动脉,还是真皮,都是含有丰富胶原的组织,通过脱细胞、交联等处理操作后,便能欧形成主要为胶原的ECM移植物,可将其当作促进组织工程细胞生长与繁殖的支架。有研究利用鼠胸主动脉,成功制成脱细胞基质,且用作修复尿道缺损[5-6]。并把尿路上皮细胞黏附于基质上,对兔实施尿道缺损修复处理。完成手术后,没有出现并发症,且在10个月后,移植物于宿主尿道之间,难以辨别。表明真皮脱细胞基质是修复尿道缺损的不错基质。
5.结语
        综上,伴随组织工程技术的日渐成熟,其为尿道修复提供了新条件、新方法,脱细胞基质作为一种纯天然而且比较常见的细胞外基质,有着比较好的生物相容性。伴随制备脱细胞基质技术的持续推新,其在尿道组织工程当中,定会有更加广阔的应用价值与前景。
参考文献:
[1]徐路生, 张金明, 左中男,等. 异种脱细胞海绵体尿道基质修复兔尿道缺损[J]. 中国组织工程研究, 2017, 11(19):3784-3786.
[2]李泸平, 冯春祥, 范应中,等. 骨髓间充质干细胞与尿道上皮细胞在尿道组织工程中的应用[J]. 中华小儿外科杂志, 2017, 35(3):169-173.
[3]林健, 郝金瑞, 金杰,等. 人同种异体真皮脱细胞基质在尿道重建中的临床应用[J]. 中华医学杂志, 2016, 85(15):1057-1059.
[4]章方彪, 张卫东, 史宏灿. 脱细胞基质在组织工程气管移植中的研究进展[J]. 中国修复重建外科杂志, 2013(2):223-226.
[5]李桂立, 赵启林. 血管内皮生长因子修饰膀胱脱细胞胶原基质修复尿道缺损[J]. 中国组织工程研究, 2018, v.22;No.843(22):107-111.
[6]李泸平, 冯春祥, 范应中, et al. 骨髓间充质干细胞与尿道上皮细胞在尿道组织工程中的应用[J]. 中华小儿外科杂志, 2014, 35(3):169-173.
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