小肠黏膜下层在组织修复中的应用

2 SIS 在消化道修复中的应用 BadyIak 等 5] 用 SIS 和 猪 输 尿 管 膀 胱 黏 膜 下 层 (UBS> 修复狗的 5 cm 长部分食管壁缺损和 5 cm 长 的节段食管缺损 O SIS 在 30~60 d 内被吸收 , 为有序
的与临近的正常骨骼肌连接的骨骼肌 ~ 排列有序的 胶原结缔组织和完整的扁平上皮替代 , 而节段食管 缺损的部位 ,45 d 内修复均发生狭窄 ,SIS 和 UBS 可 作为食管修复的一种材料 , 但节段缺损修复的狭窄 问题仍需解决 O
! 摘要 "
有部位特异的组织再生能力 , 在部分组织缺损的修复中 , 可获得结构和功能上的重建 , 但在某些组织如 输尿管也存在粘连与功能不能重建的问题 , 尚需进一步的研究 O SIS 可望作为生物材料广泛应用于组织 修复 O ! 关键词 " 小肠黏膜下层 ; 组织修复 文献标识码 #A 文章编号 #1001-1110 (2005 >01-0052-04 中图分类号 #R318.08;@813
Kajitani 等 6]用 SIS 修复 24 只猪十二指肠 2 cm
长周径一半的缺损 , 同时采用氰基丙烯酸酯胶粘合 , 再用网膜覆盖 O 1 只于术后 3 d 因技术问题死亡 ,1 只因腹腔脓肿于术后 20 d 死亡 , 其余 22 只 (91.4% > 状况良好 , 体重 增 加 , 早 期 内 窥 镜 检 查 示 植 入 物 完 整 ,3~4 个月在修复部位有不同程度的狭窄 ,2~5 个 月处死动物后可见缺损被完全治愈 , 移植物降解 ,
!Abstract "
SmaII intestinaI submucosa (SIS) were wideIy used in many kind of tissue(bIadder, tendon, duraI,
and vascuIar et aI) repair. SIS has abiIity of remodeIing of tissue structure and function. SIS has some probIems (adhesion and narrow in urethra repair) needed study further. SIS can be wideIy used in tissue repair.
1 SIS 用作血管移植物
与 人 工 合 成 的 血 管 材 料 相 比 ,SIS 用 作 血 管 移 植有较高的通畅率 ,无血管移植常见的并发症 O 5 mm 和 8 mm 直径的 SIS 血管移植物的可塑性约为狗冠 状动脉的 1 / 2, 为静脉移植物的 4 倍 , 远大于合成的 血管移植物 O BadyIak 等 用狗自体 SIS 替换腹主
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国外医学生物医学工程分册 2005 年 2 月第 28 卷第 1 期
BiomedicaI Engineering Foreign MedicaI Sciences , Feb. 2005 , VoI . 28, No .1
小肠黏膜下层在组织修复中的应用
罗静聪 杨志明
小肠黏膜下层 (SIS >已广泛应用于多种组织如膀胱 ~ 肌腱 ~ 韧带 ~ 硬脑膜和血管等的修复 , 具
!Key words "
smaII intestinaI submucosa (SIS) ; tissue repair
小 肠 黏 膜 下 层 (smaII intestinaI submucosa, SIS> 是天然细胞外基质类生物衍生材料 , 其特点是 : 无 免疫原性 , 具有抗 微 生 物 活 性 , 有 良 好 的 生 物 力 学 性能和生物相容性 , 可 在 动 物 体 内 快 速 降 解 , 具 有 促进血 管 再 生 和 部 位 特 异 性 的 组 织 再 生 能 力 O 因 此 ,SIS 已广泛用于组织修复研究 , 重建腹膜 ~ 尿道 ~ 膀胱 ~ 肌腱 ~ 血管和硬脑膜等 , 并已有临床应用 O 本 文综述了 SIS 在组织修复中的研究及部分临床应用 O
~ !" ~
说明 SIS 可为修复十二指肠提供可靠的材料 O
过组织再生修复 O 也有研究表明 ,SIS 和多层 SIS 不适于修复输尿 管 , 其主要缺陷是尿道粘连和功能不能恢复 O Sofer 等 15]研究证实 , 用多层 SIS 修复猪输尿管中段 2 cm 缺损 , 在 3 周时 , 有炎性反应并有粘连现象 ,12 周输 尿管完全闭塞 , 输尿管肾盂积水 O ShaIhav 等 16]用尿 道脱细胞基质或 SIS 修复猪尿道上段造成 1.5 cm~
9]
用猪 SIS
修复新西兰兔 1.6 cm 长跟腱缺损 , 无明显的免疫排 斥反应或炎性反应 O 随着肌腱的逐步重建 , 力学性 能随之增强 , 术后 16 周修复的肌腱最大负载强度 与正常肌腱相近 , 最终形成的肌腱从组织学和力学 性能上与正常的肌腱非常接近 O BadyIak 等 20]用 SIS 修复羊前交叉韧带 , 自体髌骨跟腱修复作为对照 , 结果表明 , 两组 在 各 时 间 点 的 拉 伸 无 差 异 , 髌 骨 跟 腱组的断裂值从术后 12 个月为 253~879 N,SIS 组术 后为 721 N,3 个月降到 293 N,12 个月升到 706 N O 术后早期 SIS 组有混合炎性反应 , 后期消失 ,12 个 月时两组无差异 O 但 Dejardin 等
步生长 O Robotin-johnson 等 4]用结合肝素的同种 SIS 替换 11 只猪上腔静脉 , 术后 2 只猪因其它原因死 亡 ,SIS 移植物随时间延长 , 其管径和长度都显著增 加 ,7 只猪无吻合口狭窄和动脉瘤形成 , 移植物腔道 表面平滑 , 与自 体 腔 静 脉 无 明 显 区 别 , 覆 盖 有 连 续 的上皮细胞层 , 说明 SIS 作为血管移植物可随宿主 同步生长 O
Application of small intestinal submucosa in tissue repair LUo Jing-cong , YANC Zhi-ming . Dioision of Stem Cell and Tissue Engineering, Key Laboratory of Biotherapy of Human Diseases of Ministry of Education, West China Hospital Sichuan Unioersity, Chengdu, 610041, China
Cook 等 [23] 用 SIS 修复狗半月板缺损 , 形成的替代组 织在组织类型 ~ 器官化和结构上均优于对照组 ,! ~ " 型胶原染色 类 似 正 常 半 月 板 胶 原 染 色 ,SIS 能 诱
导半月板样组织再生 O
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国外医学生物医学工程分册 2005 年 2 月第 28 卷第 1 期
SIS 片可用于小肠壁的部分缺损的修复 , 而管状 SIS
用于修复小肠修复还无可行性 O
2.8 cm 缺损 , 术后 16 只动物均出现尿道完全堵塞 , 同时伴有纤维化和 / 或骨形成 O 因此 , 将 SIS 用于输
尿管 的 修 复 尚 需 进 一 步 研 究 如 何 克 服 输 尿 管 的 狭 窄和粘连 O
上皮 , 黏膜下层和尿道组织正常 , 说明 SIS 可诱导输 尿管再生 ,并保持肾功能完整 O Jaffe 等 14]切除大白兔
源自文库
修复的肌腱强度明显低于天然肌腱 O 上述实验说明
SIS 可能是修复肌腱 ~前交叉韧带的良好的生物材料 O SIS 也用于修复半月板损伤 O GasteI 等 22]用 SIS 修复新西兰大白兔半月板损伤 ,4 周时 , 移植物有细 胞浸润 , 呈柔软 ~ 半透明状 , 固定于植入位置 ;12 周 ,
1] 2]
动脉 ,18 个月内的通畅率达到 92% , 优于聚四氟乙 烯血管的 63% O BaItoyannis 等 的实验也表明 ,SIS
3]
作为中 等 直 径 动 脉 替 代 物 具 有 满 意 的 血 液 动 力 学 性质和长期的通畅性 O 理想的血管移植物除应具有良好的生物相容 性和抗凝血性以及不导致感染外 , 还应能与宿主同
作者单位 : 610041 成都 , 四川大学华西医院人类疾病生物治疗 教育部重点实验室 干细胞与组织工程研究室
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BiomedicaI Engineering Foreign MedicaI Sciences , Feb. 2005 , VoI . 28, No .1
兔 1.5 cm 长跟腱缺损的影响 , 发现术后早期运动有 利于新生组织沿受力方向沉积 O 顾延等
19]
! "#" 在泌尿生殖系统的应用 SIS 广泛应用于泌尿生殖系统 , 修复膀胱的先
天性异常 O 实验表明即使切除膀胱整个背部 ( 约为 膀胱表面的 40%~70% >, 用 SIS 作为膀胱补片也可 促使膀胱组织在 2~4 周内快速和进行性再生 O SIS 促进血管在移植物的增殖和浸润 O SIS 在大鼠和狗
SIS 易于剪裁 , 可用于任何形状的胆管缺陷修
复 , 植入时不需支 架 , 不 会 产 生 植 入 物 的 扩 张 和 胆 汁的淤滞 8]O
$ "%" 在软组织修复中的应用 SIS 可用于跟腱和韧带的修复 O BadyIak 等 17]用 SIS 修复狗跟腱 ,SIS 植入物力学性能随组织重建的 过程而进行增强 , 在 12 周内可达到天然跟腱的力 学强度 O 随后 ,Janson 等 18]又研究了运动对 SIS 重建
Chen 等 7]用 SIS 补片修复 23 只狗小肠壁部分
缺损 ,3 只狗因瘘形成很快死亡 , 其余均存活至处 死 , 无小肠功能障碍 , 无狭窄发生 O 组织学观察表明 有黏膜上皮层 ~ 不 同 数 量 的 平 滑 肌 ~ 胶 原 片 层 和 浆 膜层 O 黏膜下层排列不好 ,术后早期炎性细胞丰富 , 随时间延长减少 ; 用管状 SIS 修复 4 只狗小肠缺损 , 术后早期 3 只死于瘘形成 ,1 只有明显阻塞 , 说明
11]
在 Yucatan 小
猪采用膀胱半切除 , 分别用自体回肠和多层 SIS 修 复 ,12 个月时 , 自体组尿容量明显高于 SIS 组 ,SIS 组有广泛的腹腔内粘连 , 植入物从膀胱组织脱离 ,
实验表明 , 最终
50%的实验动物伴有严重的骨形组织变形 O SIS 作 为 尿 道 修 复 材 料 也 作 过 大 量 的 实 验 研 究 O Rotariu 等 12]用猪 SIS 修复兔 2.5 cm 长尿道缺损 , 尿道层完全再生 ,与天然尿道几乎无区别 O Smith 等 13] 用 SIS 修复猪输尿管缺损 , 术后肾功能正常 ,9 周时 SIS 被含有肌层的尿道组织替代 , 上皮主要为移行
21]
的膀胱修复中 , 促 进 移 行 上 皮 ~ 平 滑 肌 和 外 周 神 经 的再生 O Furness 等
10]
将可注射的 SIS 通过内窥镜注
入狗的膀胱黏膜下层 O 结果表明 , 特制的可注射 SIS 在注射部位诱导平滑肌的进行性再生 ,6 周时新的 平滑肌细胞以单细胞形式聚集 ,3 个月时以管状聚 集 ,6 个月时可观察到肌束形成 O 但是 , 多层 SIS 不 适宜用作膀胱修复材料 ,Paterson 等
移植物变得坚硬和不透明 , 与外周组织交界处有宿 主半月板成纤维软骨细胞聚集 ;24 周 , 移植物几乎 完全被宿主组织替代 , 半月板损伤被完全修复 , 重 建的组织在外观 ~ 功能和强度与正常半月板相似 O
11 cm 长的输尿管 , 用 11 cm 长的 SIS 沿输尿管支架 缝合成管状修复 O 术后 11 d 在移植物表面有尿道上 皮 ~ 平滑肌细胞和血管向内生长的部分上皮化 ,35 d SIS 有天然输尿管的 3 层结构 , 有轻度的腔道内粘 连 ,SIS 在修复输尿管时可上皮化 , 其修复机理是通