脂肪干细胞与膨体聚四氟乙烯管体外构建组织工程化尿液流出道行犬尿流改道

摘要

背景:利用组织工程技术在体外构建形成具有良好抗尿液渗漏性能的组织工程管,能够显著降低各类围术期并发症的发生率。目的:应用脂肪干细胞与膨体聚四氟乙烯管在体外构建组织工程化尿液流出道,尝试用于犬尿流改道手术,评估其可行性。方法:实验组取4只雌性比格犬,分离培养脂肪干细胞,在体外向尿路上皮细胞定向诱导分化14 d,将诱导分化后的细胞种植于膨体聚四氟乙烯工程管内表面,构成组织工程尿流改道装置;切除犬膀胱组织(仅保留三角区1.0 cm×1.0 cm组织),将组织工程尿流改道装置两端分别与三角区、腹壁造口吻合,完成尿流改道手术,术后1,2,4,8周取材。对照组2只犬采用膨体聚四氟乙烯工程管完成尿流改道手术,术后8周取材。动物实验获武汉大学人民医院实验动物伦理委员会批准,许可证号为WDRM动(福)第20180810号。结果与结论:(1)两组植入的组织工程尿流改道装置均与腹壁或肠壁有不同程度的粘连,实验组2只犬存在轻度肾积水,无尿外渗、感染等严重并发症;对照组1只犬形成严重的尿瘘,术后7周死亡,另1只组织工程流出道被结石包裹,长满结石;(2)苏木精-伊红染色显示,实验组流出道内腔在术后1周后开始出现连续生长的薄层上皮细胞,细胞间连接较松散;术后2周细胞间连接开始变得致密,上皮细胞数量增多;术后4周开始细胞出现堆积、增厚,逐步变为多层结构;术后8周上皮层已经覆盖整个管腔,并可见新生血管生成;(3)结果表明,脂肪干细胞向尿路上皮细胞定向诱导分化后与膨体聚四氟乙烯共同构建组织工程尿液流出道,在比格犬体内进行尿流改道是可行的,流出道内腔可形成具有紧密连接的尿路上皮层,具备引流尿液、防止尿外渗的功能。