BMSCs和EPCs在修复犬尿道缺损过程中的分化监测

发布时间：2020-05-17 01:08

【摘要】：由先天性畸形,创伤,炎症或癌症引起的尿道缺损,一直是泌尿外科研究领域的热门话题。目前还没有修复长段管状尿道缺损的理想方法。在再生医学领域,经典的组织工程材料如小肠粘膜下层,膀胱脱细胞基质和组织工程口腔粘膜在应用上也存在供体组织有限,免疫反应,纤维化和钙化,基质收缩等诸多问题,往往不足以修复长段缺损。更重要的是,细胞植入动物体内后的功效以及作用机制仍不清楚,能够跟踪细胞在植入宿主体内的去向和命运至关重要,示踪和成像方法可用于回答关于细胞生物分布的一些关键问题。而相关的动物模型对于更好地理解修复的功效和安全性是必不可少的。在修复尿道缺损后对种子细胞进行中长期的迁移和分化监测方面的研究还未见报道。因此,我们使用负载慢病毒转染的GFP-BMSCs和RFP-EPCs的组织工程化羊膜构建体,以外科补片的形式修复犬会阴部3 cm管状尿道缺损。选取20只健康成年雄性杂种犬,随机分为5组,每组4只。建立会阴部3cm管状尿道缺损模型后,分别用负载BMSCs、EPCs、BMSCs和EPCs混合的脱细胞羊膜基质修复缺损部位;用未种植细胞的脱细胞羊膜修复和缺损后不修复的犬只作为对照。通过术后排尿观察和尿液性质检测,尿道造影,剖检观察和组织学观察来评估修复效果,并通过免疫荧光手段追踪监测GFP-BMSCs和RFP-EPCs两种细胞的去向及分化。研究结果如下:1、BMSCs+EPCs混合组的犬只在术后排尿正常,新生尿道腔光滑平整,无尿道狭窄,组织学观察显示新生上皮完整;BMSCs组的犬只尿道有小范围狭窄,剖检发现新生段有瘢痕;EPCs组的犬只排尿时间延长,新生尿道段狭窄,剖检显示新生段粗糙,瘢痕较多;组织学显示新生段上皮化不完整;羊膜修复组和自体修复组的犬只排尿异常,新生尿道段狭窄,剖检显示新生段瘢痕化严重,有多处皱缩,组织学显示上皮化不完整,仅为单层上皮,自体修复组的犬只尿道新生段几乎无上皮细胞覆盖。2、通过免疫荧光染色对组织内的GFP-BMSCs和RFP-EPCs进行追踪监测显示,BMSCs组的绿色荧光集中分布于新生尿道的上皮部位,说明移植的BMSCs几乎全部分化为尿道上皮细胞。EPCs组红色荧光在上皮部位也有分布,但分布较少,在血管周围分布较多,血管轮廓较清晰,证明多数EPCs分化为血管内皮组织,少数分化为尿道上皮细胞。BMSCs+EPCs混合组的尿道上皮部位出现红色和绿色两种荧光,且绿色荧光更多。红色荧光在上皮下方的血管周围出现较多,证明移植的绝大多数BMSCs与少部分EPCs共同参与了新生尿道上皮的形成,EPCs主要参与血管的新生与修复。综上所述,负载BMSCs和EPCs的组织工程化羊膜片可成功修复犬会阴部3 cm管状尿道缺损。分化监测证明,BMSCs与EPCs共同参与新生尿道上皮的形成,但以BMSCs为主,EPCs主要迁移至血管缺损部位并参与血管的新生。BMSCs与EPCs混合修复尿道缺损所达到的最优效果在上皮化和血管新生两方面得以体现。
【图文】：

过程图,过程,羊膜,结节

暴露导尿管（图2-1C）。试验组分别用种植 BMSCs、EPCs 和 BMSCs+EPCs 的脱细胞羊膜迅速铺被并环状包裹导尿管，两端与正常尿道断端对合，以此替代尿道缺损部位（图 2-1D、E）。用6-0 PGA 可吸收缝线将羊膜支架和尿道断端结节缝合。将羊膜两侧的尿道海绵体轻轻牵拉对合裹住缝合好的管状羊膜，并结节缝合。用 3-0 可吸收线连续缝合球状海绵体肌，1 号丝线结节缝合皮肤（图 2-1F）。对照组中的羊膜修复组用未种植细胞的脱细胞羊膜

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依然保持原来的状态。结果显示，BMSCs+EPCs 混合组（图 2-2 B）和 BMSCs组（图 2-2 C）的犬只尿道腔与术前（图 2-2 A）无明显区别，而 EPCs 组、羊膜修复组和自体修复组犬只的尿道均出现不同程度的狭窄，EPCs组尿道狭窄范围较小（图2-2 D），羊膜修复组和自体修复组的尿道手术段完全狭窄（图 2-2 E、F），，自体修复组个别犬只的狭窄部位有漏尿（图 2-2 F）。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318.08;R699.6

【参考文献】