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双向排列平滑肌细胞在输尿管再生中的应用2025-03-19 08:41:24

原生输尿管具有双向排列的平滑肌细胞层,这样的仿生排列在组织工程输尿管中一直难以诱导出现。近年来,Cheng等解决了这个问题,设计出了具有完整内层和管壁双向排列微通道的管状脱细胞细胞外基质。它在大鼠模型中展现出合适的机械性能、良好的诱导人膀胱平滑肌双向排列和生长的能力,以及更高的体外功能蛋白表达,这可能是诱导平滑肌细胞仿原生再生的理想材料。

人工合成高分子材料制成的支架也不断用作组织工程输尿管的尝试,比如聚四氟乙烯、聚己内酯、聚乳酸等。这些材料强度高,但容易产生炎症反应。通过改变溶剂比例的热诱导相分离等方法可以营造生物相容环境。Song等设计了不同的不对称多孔聚乳酸/聚乳酸-聚己内酯,采用氨解和戊二醛交联的方法将明胶移植到管状支架上。在新西兰兔模型输尿管替代中显示出了明显增加的亲水性,促进了尿路上皮细胞的黏附和增殖,并能维持肾功能。其机制为通过MAPK/Erk通路磷酸化黏着斑激酶。
 
合成水凝胶材料也是一类在泌尿组织工程学极具发展前景的材料。它的亲水性三维网络具有高度弹性和膨胀能力,可以承受大量水性生物流体而不会溶解。其低免疫原性、良好的生物相容性以及无毒性也为其临床转化提供了广阔的可能性。几种水凝胶涂层用于导尿管可以降低泌尿系感染的风险,但没有与输尿管相关的研究。Xu等以过氧化氢作为辣根过氧化物酶的底物,结合明胶的热敏性合成了丝素/明胶酪胺管状水凝胶。所接种的小鼠骨髓间充质干细胞在管腔内最终形成内皮细胞衬里。除制作组织工程输尿管之外,水凝胶技术还可以为病变输尿管覆上高效药物输送平台,水凝胶的更多应用值得期待。杂化支架的优点是在天然材料的极好的组织适配性的基础上增加合成材料带来的力学强度。
 
出自《组织工程学在输尿管修复中的应用研究进展》作者:黄义舜, 杜毅聪, 杨昆霖.