合成组织修复损伤并恢复猪模型的正常勃起功能

在1月4日发表在Matter杂志上的一项研究中，科学家们已经开发出一种合成组织，可以在猪模型中修复损伤并恢复正常的勃起功能。研究结果表明，模拟维持勃起所必需的纤维组织鞘的人造白膜(ATA)显示出修复人类阴茎损伤的希望。

我们在很大程度上预见了ATA构建过程中的问题和结果，但我们仍然对动物实验的结果感到惊讶，在使用ATA后阴茎立即恢复正常勃起。”

“我们报告的ATA的最大优势是它通过模仿天然组织的微观结构来实现类似组织的功能，”他补充道。“这种设计方法不仅限于白膜组织的仿生设计，还可以扩展到许多其他承重组织。”

Shi说，他的团队最近的研究重点已转向生产生物材料，以解决男性生殖健康问题，包括勃起功能障碍、不育和佩罗尼氏病，这是一种被认为因性损伤而发生的结缔组织疾病。据报道，在40至70岁的男性中，大约有一半患有某种形式的勃起功能障碍，而估计有5%的人患有佩罗尼氏病，这种疾病会在白膜中形成疤痕组织，导致疼痛和一系列其他影响。

“我们注意到这是一个很少受到关注的领域，但相关需求却很大，”施说。

虽然之前的许多研究都集中在修复尿道上，但Shi说，很少有研究集中在恢复勃起功能上。尽管临床医生可以通过将患者体内的其他组织与细胞外基质结合制成贴片来治疗白膜组织受损的患者，但这些贴片也有缺点。有时免疫系统会排斥它们或在供体部位发生并发症，并且由于它们的微观结构与天然白膜的微观结构不同，因此这些贴片很难完美地替代天然组织。

为了解决这个问题，Shi和他的同事开发了基于聚乙烯醇的ATA，它具有与天然组织相似的卷曲纤维结构。因此，合成材料具有模仿白膜的生物力学特性。研究人员进行了实验室实验，以研究人造组织的毒性和血液相容性，因为它被设计成可以长时间留在体内，并确定它不会对其他组织有害。

接下来，他们在白膜受伤的巴马小型猪身上测试了ATA。研究人员发现，由人造组织制成的贴片可以恢复勃起功能，使其与正常阴茎组织的勃起功能相似，这表明该贴片成功地取代了天然组织的功能。研究人员分析了一个月后ATA贴片的效果，发现虽然人造组织并没有恢复周围天然组织的微观结构，但它出现了与正常组织相当的纤维化，并在阴茎注射生理盐水后实现了正常勃起.

“手术后一个月的结果表明，ATA组取得了良好的修复效果，但并不完美，”施说。

史指出，在阴茎损伤中，白膜通常不是唯一受损的组织。周围的神经和海绵体(贯穿阴茎干的海绵状组织)也经常受损，使修复更加困难。

“我们现阶段的工作主要集中在阴茎单个组织的修复上，下一阶段将从整体的角度考虑整体阴茎缺损的修复或人工阴茎的构建，”施说。

他补充说，研究人员还计划研究修复其他组织的技术，包括心脏和膀胱。

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广州市重点研发计划、广东省生物医学工程重点实验室开放基金、NERC、广东省科技计划的支持、广东省基础与应用基础研究基金杰出青年项目、广州科技计划、香港ITC、香港研究资助局。