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.2013年11月；34(34):8681-9.
doi:10.1016/j.biomaterials.2013.08.001。 Epub 2013年8月13日。

在大动物膀胱扩大成形术模型中使用脱细胞双层丝支架进行膀胱组织再生

Duong D Tu公司 1, 尹谷忠, Eun Seok Gil公司, 阿比谢克·塞思, 黛布拉·弗兰克, 维维安·克里斯托法罗, 马瑞罗斯·P·沙利文, 多洛雷斯·迪维齐奥, 巴勃罗·戈麦斯第三, 罗莎琳·M·亚当, 大卫·L·卡普兰, 卡洛斯·埃斯特拉达（Carlos R Estrada Jr）, 约书亚·R·莫尼
附属公司

在大动物膀胱扩大成形术模型中使用脱细胞双层丝支架进行膀胱组织再生

Duong D Tu公司等。 生物材料. 2013年11月.

勘误表in

  • 生物材料。2014年9月；35（28）：8284-5

摘要

在猪膀胱扩大成形模型中，研究了家蚕丝素蛋白脱细胞支架支持功能组织再生的能力。通过溶剂浇铸/盐浸单独（第1组）或结合丝膜浇铸（第2组）制备两种双层基质结构，以分别产生由异质表面孔隙闭塞物或均质丝膜支撑的多孔泡沫。用每个支架组（6×6cm（2））对约克郡幼猪进行膀胱扩大术，植入3m。在研究期间，增强动物表现出较高的存活率（第1组：5/6，83%；第2组：4/4，100%）和自愿排尿。尿动力学评估表明，膀胱容量平均增加超过术前水平（第1组：277%；第2组：153%），超过了动物生长导致的非手术控制增益（144%）。此外，两种基质构型增强后的动物的膀胱顺应性均高于术前水平（第1组：357%；第2组：338%），与非手术对照组中观察到的生长相关升高相似（354%）[已纠正]。大体组织评估显示，两种基质配置都支持整个原始植入部位的广泛新生组织形成，表现出与非手术对应物类似的极限抗拉强度。组织学和免疫组织化学分析表明，两个植入组均促进了与对照组相似的缺损部位的平滑肌再生和收缩蛋白（α-平滑肌肌动蛋白和SM22α）表达。平行评估显示，在两个基质组中，形成了过渡的多层尿路上皮，具有显著的细胞角蛋白、尿路plakin和p63蛋白表达。突触素阳性神经元细胞和内衬表达CD31的内皮细胞的血管表明，所有再生组织中都有明显的新生神经支配和血管形成过程。离体器官浴研究表明，由两种丝基质支持的再生组织对卡巴乔、α、β-亚甲基ATP、KCl和电场刺激表现出类似于对照的收缩反应。我们的数据详细说明了脱细胞丝支架支持3米范围内神经化、血管化平滑肌和尿路上皮组织再生的能力，其结构、机械和功能特性与猪膀胱修复模型中的天然组织相当。

关键词：膀胱；丝绸；组织工程；伤口愈合。

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数字

图1
图1
脚手架组的结构和力学分析。[A类]代表性SEM图像的显微照片，展示了矩阵配置的横截面和俯视图。比例尺=400µm。插图：植入前第2组脚手架的总图。比例尺=4 cm[B类]评估[A]中定义的基体组中的极限抗拉强度（UTS）、弹性模量（EM）和断裂伸长率（ETF）。表示每个数据点的±标准偏差。(*) =第页与第1组相比，<0.05。
图2
图2
猪扩大膀胱成形术模型。照片[A类]机器人辅助腹腔镜和[B–C类]基质组膀胱扩大术的开放性方法。对于所有面板，比例尺=2 cm。
图3
图3
纵向对照组和每一支架组增加的猪的动物体重和尿动力学评估。[A类]动物体重、膀胱容量和顺应性表，包括术前和术后3 m基质植入。D=计划评估前的动物死亡；NP=未进行评估；ND=未确定。[B类][A]中描述的猪膀胱照片的显微照片。比例尺=6 cm。
图4
图4
支架组支持的再生组织的大体形态评估和拉伸性能。[A类]管腔平面的显微照片从头开始植入3m后，从原支架整合部位切除组织。（S） 表示中线疤痕。比例尺=3 cm。插图：尿路结石。比例尺=3 cm[B类]评估[A]中定义的再生组织以及非手术对照膀胱标本的极限抗拉强度（UTS）、弹性模量（EM）和断裂伸长率（ETF）。表示每个数据点的±标准偏差。(*) =第页与相应的控制测量值相比，<0.05。
图5
图5
植入3m后，对由支架组支撑的对照和再生膀胱穹隆的放射状周边和中心区域进行横断面组织学评估（H&E分析）。UE=尿路上皮；LP=固有层；SM=平滑肌；SC=残余丝脚手架。（*）=单核细胞浸润的聚集物。1的比例尺标准行，800µm；2第–3第个行，400µm；嵌入，100µm。
图6
图6
植入3m后，免疫组织化学（IHC）评估由支架组支撑的对照和再生膀胱穹隆的放射状周边和中央区域的组织再生。蛋白质表达的显微照片[A类]收缩标记物（α-SMA和SM22α）；[B类]尿路上皮相关标记物、尿路plakin（UP）、p63、细胞角蛋白（CK）；[C类]内皮标志物CD31；神经支配标记物突触素（SYP38）。对于[A]，SM表示平滑肌。对于[B]，箭头表示p63阳性的基底和/或中间尿路上皮细胞（黄色）；p63阴性的浅表尿路上皮细胞（白色）。对于[C]，V表示顶行的血管，白色箭头表示底行的神经元。对于所有面板，相应的标记表达式显示为红色（Cy3标签），蓝色表示DAPI核染色。所有面板中的比例尺=200µm。
图6
图6
植入3m后，免疫组织化学（IHC）评估由支架组支撑的对照和再生膀胱穹隆的放射状周边和中央区域的组织再生。蛋白质表达的显微照片[A类]收缩标记物（α-SMA和SM22α）；[B类]尿路上皮相关标记物、尿路plakin（UP）、p63、细胞角蛋白（CK）；[C类]内皮标志物CD31；神经支配标记物突触素（SYP38）。对于[A]，SM表示平滑肌。对于[B]，箭头表示p63阳性的基底和/或中间尿路上皮细胞（黄色）；p63阴性的浅表尿路上皮细胞（白色）。对于[C]，V表示最上面一行的血管，白色箭头表示最下面一行的神经元。对于所有面板，相应的标记表达式显示为红色（Cy3标签），蓝色表示DAPI核染色。所有面板中的比例尺=200µm。
图7
图7
体外植入3m后，对由支架组支撑的对照和再生膀胱穹隆的中央区域进行收缩性评估。[A类]裸膀胱条中卡巴胆碱的剂量-反应曲线。[B类][A]中描述的试样电场刺激（EFS）的频率响应曲线。(*) =第页与相应的控制测量值相比，<0.05。收缩反应[C类]细胞外KCl增加（120 mM）和[D类]样品中的α-β-亚甲基-ATP（10µM）详见[A]。
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