男科学组织工程研究.ppt
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参见附件(147KB)。
男科学组织工程研究
上海第二医科大学附属第九人民医院泌尿外科姚德鸿
器官畸形、损伤、感染、肿瘤等，一旦切除或毁损后，需要重建、修复或替代，组织工程是一个崭新的途径
组织工程原理
组织工程定义
**********
机体细胞，通过特殊培养、增殖与塑形，再移植到宿主身体内, 替代原先器官的全部或部分功能，或达到外形替代与修复的作用。
种子细胞
************
体内组织中获取自体细胞，或具有免疫保护的异种细胞，经体外分离、纯化、培养、扩增，使其达到一定的数量，以备于种植于能塑形与降解的支架上
细胞支架
**************
供种子细胞附着、生长、发育与代谢的场所
1，天然无细胞基质：例如胶质
2，人工合成可生物降解的材料
例如聚乳酸、聚乙醇酸、藻酸盐等
支架的要求
*************
1，生物相容性好，不排斥
2，形状与大小能任意塑形
3，有孔隙(μm)细胞易粘附
4，可被降解吸收自行消失
组织工程化组织
*************
对种子细胞的体外体内培养过程进行调控，使其发展分化成需要的具有生物活性的组织
细胞培养系统
************
提供种子细胞生长发育的条件与环境，包括营养、温度、氧气、PH值等
组织工程在男科的应用
睾丸间质细胞
睾丸假体
阴茎海绵体
阴茎假体
睾丸间质细胞组织工程
*************
将间质细胞悬浮于藻酸盐溶液中，采用特殊的空气喷射技术，将这些细胞散在地喷入凝胶状的1.5%二氯化钙溶液中，成为一颗颗细胞微粒
Machluf 1998
这些细胞微粒的表面，采用0.1%聚-L-赖氨酸覆盖，最终成为间质细胞的微胶囊
Machluf 1998
此种覆盖是半透明膜状屏障，不允许免疫球蛋白与免疫细胞通过，避免了排斥，但能允许睾酮等激素物质通行
Machluf 1998
实验过程中，采用hCG每24小时对微胶囊进行脉冲式激发，并测定hCG激发后睾酮产生的情况。同时也严密地观察间质细胞每日的成活状况
Machluf 1998
最终微胶囊被注入作过阉割的动物体内，并对该动物进行一系列血清睾酮的测定。接受微胶囊植入的阉割动物体内，居然能保持一定时间的血清睾酮水平
Machluf 1998
睾丸假体组织工程
***********
小牛肩胛骨关节面上采集软骨细胞，并将其移植于表面覆盖有聚-L-乳酸的聚乙醇酸聚合体支架上
Baez 2000
因为组织工程创建组织，往往需要支架塑形的帮助。而这种支架实际是一些组织相容性好，又可以在体内生物降解,并通过代谢排出的物质，聚乙醇酸即是其中之一
Baez 2000
将种植有软骨细胞的聚合体支架，或作为对照研究的无软骨细胞种植的聚合体支架，分别植入到无胸腺鼠的阴囊内，一个月后对回收到的聚合体支架进行研究
Baez 2000
发现软骨细胞种植者，聚合体支架表面产生一层白色的软骨结构，组织学检查证实是成熟的软骨细胞，而软骨细胞未种植者，不出现此层软骨组织
Baez 2000
进一步对软骨细胞形成的聚合体支架作分析，发现聚合体支架内的纤维间隙中，已经有相当多的软骨细胞深入生长，并逐步替代了正在不断降解减少的聚合体支架纤维
Baez 2000
此种组织工程睾丸假体，是软骨细胞逐步进展性生长，进而压缩聚合体支架，最终替代聚合体支架, 具有天然软骨的特性，并具有一定的弹性，更具有良好的组织相容性
Baez 2000
阴茎海绵体组织工程
**************
采集人类阴茎海绵体平滑肌细胞，接种到聚乙醇酸为主体的聚合体支架上，经过培养、生长与增殖，结果从大体或组织学观察，聚合体支架上形成多层阴茎海绵体平滑肌细胞
Kershen 2002
采用人类阴茎海绵体平滑肌细胞及人类内皮细胞，分别接种于生物降解聚合体上，经过培养与增殖，从回收的材料上看到，结果形成了不同的组织结构，包括平滑肌细胞，内皮细胞, 还有血管的形成
Park2002
将人类阴茎海绵体平滑肌细胞和内皮细胞，分别种植于胶原基质支架上,将支架移植到动物体内。2周后可见平滑肌细胞和内皮细胞显著增多，4周后，细胞全部覆盖了支架
Falke2000
采集兔阴茎海绵体平滑肌细胞和内皮细胞，增殖后接种支架上,将兔突出体外那段阴茎完整地横断切除，不损伤尿道。并将上述制取的支架，以插入的方式种植到切断阴茎的断面上
Kwon2002
结果显示：(1) 实验兔阴茎海绵体造影都十分完好,(2) 术后3个月即有正常交配行为,(3) 组织工程组兔交配行为后都发现精子，(4) 接种移植上去的那段新生阴茎上出现了海绵体成分
Kwon2002
阴茎假体组织工程
************
采用牛关节软骨细胞,接种到预制成圆柱状的聚乙醇酸聚合体支架上，回收移植物上形成杆状白色软骨组织
Yoo2000
采用兔子自身软骨组织，作组织工程研究，将支架移植到兔子阴茎海绵体内，支架上长出了软骨，随着支架物质不断降解，软骨不断生长，最终形成了一个良好的阴茎假体
Yoo2000
虽然目前对于睾丸、阴茎的组织工程研究还仅仅始于萌芽阶段，而且尚未涉及到睾丸、阴茎以外的男科学器官，但是从已经显露的成果来看，其蕴藏的潜力无与伦比。
谢谢!
男科学组织工程研究
上海第二医科大学附属第九人民医院泌尿外科姚德鸿
器官畸形、损伤、感染、肿瘤等，一旦切除或毁损后，需要重建、修复或替代，组织工程是一个崭新的途径
组织工程原理
组织工程定义
**********
机体细胞，通过特殊培养、增殖与塑形，再移植到宿主身体内, 替代原先器官的全部或部分功能，或达到外形替代与修复的作用。
种子细胞
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体内组织中获取自体细胞，或具有免疫保护的异种细胞，经体外分离、纯化、培养、扩增，使其达到一定的数量，以备于种植于能塑形与降解的支架上
细胞支架
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供种子细胞附着、生长、发育与代谢的场所
1，天然无细胞基质：例如胶质
2，人工合成可生物降解的材料
例如聚乳酸、聚乙醇酸、藻酸盐等
支架的要求
*************
1，生物相容性好，不排斥
2，形状与大小能任意塑形
3，有孔隙(μm)细胞易粘附
4，可被降解吸收自行消失
组织工程化组织
*************
对种子细胞的体外体内培养过程进行调控，使其发展分化成需要的具有生物活性的组织
细胞培养系统
************
提供种子细胞生长发育的条件与环境，包括营养、温度、氧气、PH值等
组织工程在男科的应用
睾丸间质细胞
睾丸假体
阴茎海绵体
阴茎假体
睾丸间质细胞组织工程
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将间质细胞悬浮于藻酸盐溶液中，采用特殊的空气喷射技术，将这些细胞散在地喷入凝胶状的1.5%二氯化钙溶液中，成为一颗颗细胞微粒
Machluf 1998
这些细胞微粒的表面，采用0.1%聚-L-赖氨酸覆盖，最终成为间质细胞的微胶囊
Machluf 1998
此种覆盖是半透明膜状屏障，不允许免疫球蛋白与免疫细胞通过，避免了排斥，但能允许睾酮等激素物质通行
Machluf 1998
实验过程中，采用hCG每24小时对微胶囊进行脉冲式激发，并测定hCG激发后睾酮产生的情况。同时也严密地观察间质细胞每日的成活状况
Machluf 1998
最终微胶囊被注入作过阉割的动物体内，并对该动物进行一系列血清睾酮的测定。接受微胶囊植入的阉割动物体内，居然能保持一定时间的血清睾酮水平
Machluf 1998
睾丸假体组织工程
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小牛肩胛骨关节面上采集软骨细胞，并将其移植于表面覆盖有聚-L-乳酸的聚乙醇酸聚合体支架上
Baez 2000
因为组织工程创建组织，往往需要支架塑形的帮助。而这种支架实际是一些组织相容性好，又可以在体内生物降解,并通过代谢排出的物质，聚乙醇酸即是其中之一
Baez 2000
将种植有软骨细胞的聚合体支架，或作为对照研究的无软骨细胞种植的聚合体支架，分别植入到无胸腺鼠的阴囊内，一个月后对回收到的聚合体支架进行研究
Baez 2000
发现软骨细胞种植者，聚合体支架表面产生一层白色的软骨结构，组织学检查证实是成熟的软骨细胞，而软骨细胞未种植者，不出现此层软骨组织
Baez 2000
进一步对软骨细胞形成的聚合体支架作分析，发现聚合体支架内的纤维间隙中，已经有相当多的软骨细胞深入生长，并逐步替代了正在不断降解减少的聚合体支架纤维
Baez 2000
此种组织工程睾丸假体，是软骨细胞逐步进展性生长，进而压缩聚合体支架，最终替代聚合体支架, 具有天然软骨的特性，并具有一定的弹性，更具有良好的组织相容性
Baez 2000
阴茎海绵体组织工程
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采集人类阴茎海绵体平滑肌细胞，接种到聚乙醇酸为主体的聚合体支架上，经过培养、生长与增殖，结果从大体或组织学观察，聚合体支架上形成多层阴茎海绵体平滑肌细胞
Kershen 2002
采用人类阴茎海绵体平滑肌细胞及人类内皮细胞，分别接种于生物降解聚合体上，经过培养与增殖，从回收的材料上看到，结果形成了不同的组织结构，包括平滑肌细胞，内皮细胞, 还有血管的形成
Park2002
将人类阴茎海绵体平滑肌细胞和内皮细胞，分别种植于胶原基质支架上,将支架移植到动物体内。2周后可见平滑肌细胞和内皮细胞显著增多，4周后，细胞全部覆盖了支架
Falke2000
采集兔阴茎海绵体平滑肌细胞和内皮细胞，增殖后接种支架上,将兔突出体外那段阴茎完整地横断切除，不损伤尿道。并将上述制取的支架，以插入的方式种植到切断阴茎的断面上
Kwon2002
结果显示：(1) 实验兔阴茎海绵体造影都十分完好,(2) 术后3个月即有正常交配行为,(3) 组织工程组兔交配行为后都发现精子，(4) 接种移植上去的那段新生阴茎上出现了海绵体成分
Kwon2002
阴茎假体组织工程
************
采用牛关节软骨细胞,接种到预制成圆柱状的聚乙醇酸聚合体支架上，回收移植物上形成杆状白色软骨组织
Yoo2000
采用兔子自身软骨组织，作组织工程研究，将支架移植到兔子阴茎海绵体内，支架上长出了软骨，随着支架物质不断降解，软骨不断生长，最终形成了一个良好的阴茎假体
Yoo2000
虽然目前对于睾丸、阴茎的组织工程研究还仅仅始于萌芽阶段，而且尚未涉及到睾丸、阴茎以外的男科学器官，但是从已经显露的成果来看，其蕴藏的潜力无与伦比。
谢谢!
附件资料：
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