背景和目的：某些膀胱疾病如先天性膀胱外翻、多发性浸润性膀胱肿瘤、膀胱外伤后缺失等均可导致该器官的不可逆损害,最终的治疗手段除了切除病损膀胱,还需要寻求新的尿液流出通道,进行尿流改道手术。常见的尿流改道手术有输尿管腹壁造口术、回肠及结肠膀胱术、可控膀胱术等,这些术式除了输尿管直接皮肤造口,其余均需要截取健康的肠道作为尿液流出道,这种牺牲健康肠道来修补尿液流出道的方式从上个世纪一直延续到现在,尽管这种使用肠道进行尿流改道手术常导致许多并发症,例如吻合口狭窄、肠梗阻、电解质紊乱、肠道上皮恶变等,临床上仍未找到合适的装置来替代这段简单的尿液流出道。组织工程技术在最近的半个世纪得到了飞速发展,走在较前沿的Atala教授带领的团队目前已经能够通过3D打印技术构建实体肾脏,应用组织工程技术构建一段具有生物活性的尿液流出道已经成为可能。本课题组前期已经通过尿路上皮和膀胱脱细胞基质（Bladder Acellular Matrix, BAM）构建组织工程化管状移植物在兔体内进行实验证实了该方式的可行性。但是由于膀胱癌患者无法获取安全的尿路上皮细胞,因此限制其临床应用；同时,膀胱脱细胞基质需要器官捐赠才能获得,来源受限,无法大面积推广,因此,本研究试图探寻更加接近临床应用的种子细胞和支架材料构建组织工程管状物。骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells, BMSCs）具有多向分化潜能,通过体外条件下的特定诱导条件进行培养,可以定向分化为骨、软骨、平滑肌、脂肪和尿路上皮细胞。聚乳酸-羟基乙酸共聚物（Poly（Lactic-co-Glycolic Acid）, PLGA）作为人工合成材料已广泛应用于临床药物包装、控释和可吸收缝线等领域,是美国FDA批准的安全可靠的材料,且具有良好的可塑性,降解速率可控,是良好的支架材料。本研究拟利用诱导分化后的骨髓间充质干细胞和PLGA构建组织工程管状移植物（Tissue-Engineered Tubular Graft, TETG）,在兔体内验证其进行尿流改道的可行性。方法：新西兰兔5只用于提取细胞,通过骨髓获得兔骨髓间充质干细胞,体外培养扩增后通过条件培养基培养2周,诱导分化为尿路上皮细胞,将细胞总数约1×107的诱导分化后细胞悬液均匀接种于制作好的PLGA支架上,培养箱内培养3天后植入到兔体内网膜包裹2周。另设立未种植细胞的PLGA移植到网膜2周为对照组,比较上皮的再生情况。将网膜包裹后的TETG移植到兔模型上进行尿流改道手术验证其替代肠管流出道的可行性。新西兰兔25只,其中实验组20只,每组5只共4组,切除膀胱后将TETG近端与双侧输尿管吻合,远端与腹壁造口吻合；对照组5只,利用未种植细胞的PLGA制作成TETG作为对照组,与实验组采取相同的吻合方式。分别于手术后1、2、4、8周取标本做苏木精-伊红染色（HE染色）,抗AE1/AE3抗体、抗Uroplakin la抗体、抗ZO-1抗体免疫组织化学检测,观察上皮层的生长情况,术后12周行静脉尿路造影观察管状物尿液引流情况。结果：诱导分化后细胞种植到PLGA上生长曲线显示细胞生长良好,细胞支架复合物HE及电镜显示其生物相容性好。将种植细胞的TETG进行网膜包裹2周后组织学检测显示有单层上皮生长,而对照组上皮层生长不明显。将TETG移植到动物体内行尿流改道术,结果显示,实验组20只动物均存活,取材时见移植物与盆腔组织轻度粘连,未见明显尿瘘、狭窄或严重的肾积水。进一步行组织学检查揭示了管腔上皮的生长规律。植入术后1周见上皮细胞生长呈连续性,自术后2周开始,多层上皮结构逐渐形成。上皮细胞特异性免疫组化检查也同样证实了管腔内上皮的再生情况,抗AE1/AE3、抗Uroplakin la、和抗ZO-1均阳性,且随时间延长其表达量逐步增加。TETG移植后1周,内腔被薄层上皮细胞覆盖；TETG移植到体内2周后,内腔为规则的复层上皮细胞所覆盖；TETG移植到体内4周和8周时,内腔覆盖多层的成熟上皮细胞,并可见新生血管形成。术后12周行静脉尿路造影未见明显梗阻。相反,对照组5只动物在术后1个月内均死亡,尸体解剖见流出道结石及瘢痕形成,闭锁,双肾重度积水,3只出现尿瘘、严重的肠粘连合并感染,流出道大量结石梗阻。结论：干细胞向尿路上皮细胞定向诱导分化后与PLGA共同构建TETG在兔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。