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人同种异体真皮脱细胞基质在尿道重建中的临床应用

    发布时间:[2014-05-20]

     

    中华医学杂志2005年4月20日第85卷第15期
     
    人同种异体真皮脱细胞基质在尿道重建中的临床应用
     
    林健, 郝金瑞, 金杰, 邓庶民, 胡杰, 那彦群
     
    【摘要】
    目的:观察人同种异体真皮脱细胞基质(AMG)在尿道重建中的临床应用,寻求理想的尿道修复材料。
    方法:将组织工程学材料——人同种异体真皮AMG作为尿道重建的替代材料,治疗男性尿道患者16例,年龄18~46岁,平均26.5岁,其中13例因骨盆骨折尿道断裂致后尿道狭窄,2例前尿道狭窄,1例尿道下裂。术时将AMG缝合成管状,替代缺损尿道,术中置F18~22尿管作支架,4-6周后拔除尿管。
    结果:16位患者拔除尿管后均恢复排尿,尿道造影显示尿道连续性好,膀胱尿道镜示AMG腔表面已被尿路上皮细胞覆盖,与自体尿道几乎不可分辨。3例随后出现尿道再狭窄,其中2例行尿道扩张术,1例行尿道内切开术。所有患者均未发生排斥反应。随访12-72个月,平均45.6个月,患者可通过尿道正常排尿,4例患者定期行尿道扩张。
    结论:人同种异体真皮AMG作为尿道修复材料,无排斥等不良反应,适合于长段的尿道狭窄或缺损,是较理想的尿道替代材料。
    关键词  尿道;尿道狭窄;脱细胞基质
     
    长段尿道狭窄和缺损的治疗是泌尿外科医生颇感棘手的难题,主要原因是缺乏理想的尿道替代材料。我们采用组织工程学技术制作出人同种异体真皮脱细胞基质,将其作为尿道重建的替代材料应用于临床,初步获得了满意的临床效果,现报道如下。
     
    对象与方法
     
    一、对象
    1. 临床资料:1998年5月至2003年6月北京大学泌尿外科研究所就诊的男性尿道疾病患者l6例,年龄l8-46岁(平均26.5岁),其中l3例因骨盆骨折尿道断裂致后尿道
    狭窄,2例因留置尿管反复尿道感染致前尿道狭窄,上述患者均经多次手术失败,不能通过尿道排尿而留置膀胱造瘘管;1例为阴茎体型尿道下裂。所有患者术前行B超、静脉尿路造影枪盘,无上尿路梗阻。排泄性及逆行尿道膀胱造影判断尿道缺损长度,需替代的尿道长度2-l0cm,平均4.7cm。 患者术前签署知情同意书。
    2. 脱细胞挂质(AMG)的制备:用电动取皮机获取人新鲜尸体0.3-0.5 cm厚的断层皮,制成宽2~3 cm、长3~l5cm 皮片,经生理盐水反复冲洗及1‰醋酸氯已啶消毒后置入高渗盐水24 h,去除表皮留取真皮,戊二醛交联,用细胞脱洗液脱洗细胞,DNA酶、RNA酶等对细胞成分二次脱取,获取人同种异体真皮AMG 。生理盐水冲洗后进行组织学、免疫组织化学、电镜检查,证实组织内细胞已被完全提取,仅为胶原组织,结构正常,为I, IV胶原。提取后接长度分装,保存于4℃冰箱。AMG的特征:半透明组织,有弹性、不断裂、不变形、不溶解、不破裂,无细胞和细胞核,无菌,无过敏反应,遗传毒性室验(Ames实验)阴性,不携带乙肝病毒。
     
    二、方 法
    1. 尿道重建方法:13例后尿道狭窄患者在麻醉下取截石位,经会阴切口,切除尿道狭窄段至见到正常的尿道黏膜,并将尿道狭窄段周围瘢痕尽量彻底切除,以防止术后瘢痕压迫尿道。将制备好的AMG置入1‰新洁尔灭再次灭菌,生理盐水冲洗。10例AMG缝合成管状,两端分别与近端、远端有正常黏膜肌肉的尿道无张力端端吻合,3-0可吸收线间断全层缝合4-6针,肌肉、皮下组织、皮肤逐层缝合,留置伤口引流。3例后尿道狱窄段较长,行拖入式手术,将管状AMG与尿道远端缝合,并打开膀胱,AMG近端拖至尿道内口,用可吸收线固定于膀胱颈,7号丝线牵引固定于腹壁。2例前尿道狭窄,将狭窄段切除,AMG逢合成管状,近端与尿道端端吻合,远端行尿道外口成型术。1例尿道下裂行AMG卷管尿道成型和下裂修补术。手术结束时,尿道中留置F18~22尿管作支架,术后4~6周拔除尿管。
    2. 观察项目:患者一般情况,血尿常规和生化检查,观察有无局部感染、排斥反应,移植物的存活情况;拔除尿管后观察排尿状况,并进行尿道造影及软性膀胱尿道镜检查;测定尿流率测定(术后2、6、l2月);观察有无并发症的发生等。
     
    三、结 果
    16倒患者均未发生感染和排异反应,拔除尿管后均恢复排尿,尿道造影显示尿道连续性好(图1,2),软性膀胱尿道镜示AMG管腔表面已被尿路上皮细胞覆盖,与自体尿道几乎不可分辨(图3)。手术后16例患者平均最大尿流率的测定结果:2 个月时,19. 3 ml/s±2.7 ml/s;6个月时,17.6 ml/s±3.1 ml/s;l2个月时,16.9 ml ±2.8 ml/s;3者差异无统计学意义(P <0.05)。3例分别在手术后2、5和l4个月时出现尿道再狱窄,经检查均为AMG与正常尿道吻合口处狭窄,其中2例发生一处狭窄,行尿道扩张术,l例发生两处狭窄行尿道内切开术,手术中见两狭窄间AMG已有尿道上皮爬入。术后随访12~72个月, 平均45.6个月,所有患者可通过尿道正常排尿,4例患者定期行尿道扩张。
     
    四、讨 论
     
    长段尿道狭窄或尿道缺损的修复仍是泌尿外科的一大难题。目前临床上可采用尿道修复材料有:患者的自体材料、体外培养的尿路上皮细胞、和人工材料等,但多少都存在一些问题。采用患者自体生殖部位和生殖部位以外皮片或皮瓣,如阴囊带蒂皮管、包皮和腹部皮瓣来修复狭窄的尿道,手术操作复杂,技术要求高,可发生移植皮瓣坏死,阴囊皮肤毛发生成,移植片收缩、狭窄,结石、憩室形成等[1];而且供区也会产生并发症,取材部位和范围也很有限;从结果来看,采用自体组织的植入来治疗尿道狭窄也只是保持了尿道的连续性,修补后缺乏尿道上皮,故尚不是功能的修复。黏膜皮片往往采用颊黏膜、唇黏膜或膀胱黏膜,但由于腺体的分泌和供区的并发症,临床应用较少,睾丸鞘膜、腹膜皮片等会引起狭窄[2]。而采用尿路上皮移行细胞,在支架上进行细胞培养,再置入人体,需要尿道重建手术前取膀胱黏膜,手术创伤大,操作复杂,细胞培养技术要求高,不利于临床大范围应用。采用人工不降解材料如聚硅酮、聚四氯乙烯等存在组织坏死、瘘、狭窄、外渗、结石形成等;L型聚乳酸(PLLA)聚羟基乙酸(PGA)等可降解的人工材料作为尿道上皮培养的支架[3],虽然取材容易,制备方便,但在降解的过程中炎症反应很重,影响到细胞的分化增殖,不能与细胞发生理想的相互作用,不利于尿道的修复,聚合生物材料的安全性仍受到怀疑。
    细胞外基质具有种属差异小,抗原性弱,不易引发宿主产生免疫排斥反应,良好的生物相容性和较好的生物降解性等优点[4]。采用组织工程技术利用自体材料,经脱细胞处理后得到的AMG,再移植回宿主,赋予组织以韧性、弹性、保水性及对机械力的缓冲性,并为细胞提供生存及从事各种活动的微环境,是一理想的生物支架[5],可产生有功能的新器官,这是其他人工材料或天然高分子材料所不能达到的效果,能有效地解决宿主自身供区材料不足的问题[6],AMG作为修复缺损区的材料在动物实验及临床上得到了应用。Sievert等[7] 提取同种异体兔尿道制成AMG,完成兔尿道修补,在10 d至8个月间进行尿动力学、尿道造影和组织学研究发现,移植物无排斥反应,组织学检查上皮生长良好有血管长入。认为同种异体AMG可进行I期尿道重建,无并发症,这种重建是功能的组织学的再生。Shokeir等[8] 在犬的尿道重建中也得到类似的结论。Sievert等[9]又进行了犬尿道AMG在兔尿道的重建的异种AMG实验,也未发现排斥反应。国内刘流等[10]进行异体真皮AMG犬尿道重建的实验, 同样取得满意效果,并进行了2例人体尿道的临床应用获得成功。
     
            
     
     
    本组16例AMG植入体内后全部成活均未发生排斥反应。术后长期随访。所有患者可通过尿道正常排尿,4例患者定期行尿道扩张。
    在手术操作上,只需分离出尿道缺损段,将AMG缝合成管状替代缺损即可,可以保证完全无张力吻合,手术操作简单。
    这种修复是解剖的和功能性的。因而,与传统的尿道替代材料相比,此材料具有下述优点:(1)无需自体材料,减少了患者的痛苦;(2)来源广,可产业化生产,具有极好的社会效益与经济效益;(3)抗原性低,并发症少;(4)修复后尿道具有与原尿道相似的组织结构及生理特点;(5)极大地简化了手术过程,手术I期成型,提高了治愈率。尤其适用于长段尿道缺损的修补。
    从本组治疗效果观察,在尿道缺损的修补中,依靠自体尿道细胞生长完成修复的时间与尿道长度有一定关系,对于长距离的缺损,完成修复的时间相对较长。但临床实验中未发现的不良事件和副作用。尽管采用同种异体真皮AMG修复尿道术后仍部分存在再狭窄的问题,尚需进一步做长期大量的临床研究,但临床初步结果证实人同种异体真皮AMG不失为一种较理想的尿道替代材料,有极广阔的发展前景。
     
    参 考 文 献
     
    l. Brannan W .Ochsnet MG.Fuselier HA,et a1. Free full thickness skin graft urethmplasty for urethral stricture:experience with 66 patients.J.Uml,1992.1 15:677-680.
    2. Snow Bw,Cartwright PC.Tunica vaginalis urethroplasty. Urology,l992.40:442-445.
    3. Olsen L,Bowaid S,Busch C.et a1. Urethral reconstruction with a new sythetic absorbable device.Scand J Uml Nephml,1992,26:323-326.
    4. Karlesson JO, Toner M.Long-term storage of tissues by cryopreservation:critical issues.Biomaterials,1996,17:243-256.
    5. Mantovani F,Trinchieri A,Castelnuovo C,et a1.Reconstructive urethmplasty using porcine acellular matrix.Eur Urol,2003,44:600-602.
    6. Cilento BG,Retik AB,Atala A,et al.Urethral reconstruction using a polymer mesh J Um1.1995.153:371A.
    7. Sievert K,Bakireioglu M ,Nunes L,et a1. Homologous acellular matrix for urethral reconstruction in tlle rabbit:histological and functional evaluation.J Uml,2000,163:1958-1965.
    8. Shokeir A,Osman Y.El-sherbiny M ,et a1.Acelulal matrix tube for canine urethral replacement:is it fact or fiction?Eur Uro1.2003.44:603-609.
    9. Sievert K,Wefer J,Bakircioglu M,et a1. Heterologous acellular matrix graft for reconstruction of the rabbit:histological and funefional evaluation.J Uro1,2001.165:2096-2102.
    10. Liu L,Liang DJ,Shen PF,et a1.Tissueengineering material for the replacement of arethm1.Chin J Uro1.2001,22:428-431.
    刘流,梁德江,申鹏飞,等.异体真皮细胞外基质重建尿道的实验和临床研究,
     
    (收稿日期:2005-02-05)
     

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