背景:国际泌尿疾病咨询会(ICUD)将男性尿道狭窄定义为“因缺血性海绵状纤维变性而导致的尿道狭窄”,狭窄发生率为0.6%,狭窄可由多种病因引起,包括外伤、感染、医源性,以及导致海绵体缺血疤痕的原发性原因等。尿道狭窄的治疗比较棘手,而且手术后狭窄容易复发。目前临床中采用最多的是口腔黏膜替代尿道或者游离皮肤植皮替代尿道。但是口腔粘膜等自体组织通常取材有限,且取材部位并发症发生率明显,收集口腔粘膜移植物相关的并发症包括术中出血、术后感染、疼痛、肿胀、唾液管损伤、开口受限、敏感性改变或不敏感性以及瘢痕畸形等并发症。近年来,再生医学和组织工程的研究促进了尿道修复用新型生物材料的发展,如脱细胞胶原基质和合成聚合物等。这些进展为尿道狭窄的成功治疗提供了工程化管状组织构建的能力。虽然这些材料是生物相容的,并且通过吻合组织缺损促进了组织的再生,但研究表明组织再生的最大距离有限的,局部细胞生长较慢,在长段尿道缺损中,组织修复的失败率较高,容易出现不同程度的并发症。目的:探讨利用同种异体脱细胞动脉基质种植脂肪间充质干细胞在犬尿道修复重建中的可行性。方法:这项研究是在动物保护和使用机构委员会的批准下进行的。切取标准实验犬的双侧颈动脉,将颈动脉经过脱细胞处理并组织学检查确定不含细胞成分后,将其切成3.0cm的小段备用。无菌条件下获取实验犬的腹壁皮下脂肪,获得脂肪间充质干细胞(Adipose mesenchymal stem cells,ADMSC)进行传代培养。应用间断振荡方法共培养同种异体脱细胞动脉基质种植脂肪间充质干细胞,形成新型复合移植物。后行尿道修补手术,其中对照组应用脱细胞动脉基质行尿道缺损修补;实验组选取第3代脂肪间充质干细胞接种到脱细胞动脉基质表面,进行共培养24小时后用于修复犬尿道缺损。于术后1个月时行尿道逆行造影显像检查,造影完成后处死实验犬。取修复部分的尿道行电镜学检查,行普通H-E染色观察尿道粘膜上皮细胞的再生及移行情况,及平滑肌细胞特异性抗体(α-SMA)和上皮细胞特异性抗体(AE1/AE3)的阳性表达情况,通过对上述两个指标的检测观察了解尿道上皮细胞和平滑肌的生长情况。CD34染色监测局部再生血管化情况。结果:所有动物均在手术后存活;1共聚焦显微镜及透射电镜显示下脂肪间充质干细胞与同种异体脱细胞动脉基质共培养后复合关系较好;2术后X线下尿道逆行造影显示,植入脂肪间充质细胞的动物尿道即实验组尿路线条相对流畅,尿道口径相对较大,无狭窄;对照组尿路线条欠佳,脱细胞动脉基质替代尿道段塌陷明显,相对狭窄;3对术后尿道植入物进行大体检查,植入细胞的实验组显示组织正常,无纤维化迹象。在组织学水平,实验组结构上可观察到一个被肌肉纤维束包围的上皮细胞层,且其周围的平滑肌肌束排列整齐。对照组中很少见形成肌肉纤维。4平滑肌细胞特异性抗体(α-SMA)和上皮细胞特异性抗体(AE1/AE3)进行免疫组化鉴定证实上皮和平滑肌表型,提示脂肪干细胞在移植后向平滑肌及上皮的分化;术后CD34染色显示,实验组局部新生血管数量明显优于对照组,提示脂肪干细胞可促进局部组织血管化,利于内皮细胞爬行。结论:细胞种植的管状脱细胞动脉基质支架可用于修复尿道长段缺损,而无细胞支架容易导致组织发育不良和尿道狭窄。这项研究表明,组织工程化的长管化尿道可用于病人的尿道成形术。