【摘 要】
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目的:尿道损伤的重建是泌尿外科面临的重大挑战,目前用于尿道重建的替代物很多,比如自体组织、组织工程支架等,但其在结构方面并不成熟,不能很好满足临床需求。为此,本研究基于天然尿道结构设计和制备双层聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）/Ⅰ型胶原蛋白（CoⅠ）-甲基丙烯酸化透明质酸（MeHA）尿道组织工程支架,并研究其在兔尿道重建的作用和效果。方法:选择PLGA和CoⅠ为材料,使用静电纺丝技术制备不同比例（7:
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目的:尿道损伤的重建是泌尿外科面临的重大挑战,目前用于尿道重建的替代物很多,比如自体组织、组织工程支架等,但其在结构方面并不成熟,不能很好满足临床需求。为此,本研究基于天然尿道结构设计和制备双层聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）/Ⅰ型胶原蛋白（CoⅠ）-甲基丙烯酸化透明质酸（MeHA）尿道组织工程支架,并研究其在兔尿道重建的作用和效果。方法:选择PLGA和CoⅠ为材料,使用静电纺丝技术制备不同比例（7:3/8:2）PLGA/CoⅠ的电纺膜,通过计算孔隙率以及使用扫描电子显微镜（SEM）观察和计算表面形貌、纤维直径来筛选合适的PLGA/CoⅠ电纺膜;将不同比例的透明质酸（HA）和甲基丙烯酸酐（MA）反应得到不同接枝率MeHA,并通过力学强度、流变和体外降解筛选出合适接枝率的MeHA。兔膀胱活检分离纯化兔尿道平滑肌细胞和尿道上皮细胞,原代培养,免疫荧光鉴定染色。利用活死染色、CCK-8实验对材料进行生物相容性测试。在MeHA预聚液分别负载这两种细胞,使用四氟乙烯模具模具,以PLGA/CoⅠ电纺膜为基底,先加入负载兔尿道平滑肌细胞的MeHA预聚液进行光固化成胶,然后再加入负载兔尿道上皮细胞的MeHA预聚液进行光固化成胶,从而得到双层PLGA/CoⅠ-MeHA尿道支架。将40只雄性新西兰白兔随机分成四组,(A组:植入载有细胞的PLGA/CoⅠ-MeHA尿道支架;B组:植入未种植细胞的PLGA/CoⅠ-MeHA尿道支架;C组:尿道切开后再用自体组织缝合;D组:尿道切开后不予处理（空白组）。在兔前尿道制造1×0.5cm缺损从而获得兔尿道缺损模型,支架消毒灭菌后,将其植入到兔尿道缺损部位,三个月后通过逆行尿路造影观察尿道修复情况。结果:我们成功筛选出PLGA/CoⅠ（7:3）电纺膜和MeHA（40.72%）两种材料适合用于尿道缺损修复的研究。PLGA/CoⅠ电纺膜的纳米纤维直径为144.13±38.22nm,孔隙率为90.99±3.39%,拉伸力学强度达到0.4Mpa,满足动物机械强度和缝合需求;体外降解研究证实PLGA/CoⅠ电纺膜在2个月左右完全可体外降解,满足尿道修复对材料降解时间的要求。MeHA水凝胶的最大压缩强度为38.13kpa,体外降解时间为40天左右,可以支撑细胞的结构和存活。生物相容性实验表明PLGA/CoⅠ电纺膜和MeHA水凝胶具有良好的生物相容性。将负载细胞的PLGA/CoⅠ-MeHA尿道支架植入兔尿道缺损模型内,随访三个月后,除了金标准组,每组各有一只兔死亡,死亡原因均为感染导致。通过逆行尿路造影发现A组和C组兔尿道缺损修复良好;B组有3只发生狭窄;D组有6只发生狭窄,其中4只存在瘘管。结果表明PLGA/CoⅠ-MeHA尿道支架可以很好的修复家兔长段的尿道缺损,具有应用于临床的巨大潜力。结论:在这项研究中,我们利用PLGA/CoⅠ电纺膜和MeHA成功设计并制备出双层可降解PLGA/CoⅠ-MeHA尿道支架,它在结构上模拟了天然尿道,具有良好的力学性能和生物相容性。在兔尿道缺损模型原位植入支架三个月后尿道缺损修复良好,证实了支架可以在体内治疗尿道缺损的疗效。它可能作为一种有效的临床应用来治愈人类患者的尿道缺损,需进一步研究证实。
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