聚氨酯-脱细胞基质复合支架的制备及体内外生物相容性研究

目的 构建用于膀胱修复与重建的聚氨酯(polyurethane,PU)-膀胱脱细胞基质(bladder acellularmatrix,BACM)复合支架,并对其力学性能和生物相容性进行体内外评价.方法 取10只雄性新西兰大白兔膀胱,经1％SDS及1％Triton X-100脱细胞处理后,用PU乳液对所得BACM进行表面涂覆,获得PU-BACM复合支架;用力学试验仪测试BACM与PU-BACM支架的拉伸强度及断裂伸长率.将人膀胱平滑肌细胞(human bladdersmooth muscle cells,HBSMC)分别与BACM、PU、PU-BACM支架共培养,通过细胞计数试剂盒8法比较各组材料对细胞增殖的影响.以DMEM培养基制得上述3种材料浸提液,并以DMEM培养基作对照,与HBSMC共培养,流式细胞仪测定细胞周期.取12只雄性新西兰大白兔膀胱剪开5 mm小口,将PU-BACM支架以锁边法缝合于膀胱切口部位以建立膀胱损伤修复模型,术后10、20、40、60 d取材行HE染色观察炎性浸润、材料降解和上皮再生情况.结果 BACM和PU-BACM的拉伸强度分别为(5.78±0.85)N和(11.88±3.21)N,断裂伸长率分别为14.46％±3.21％和23.14％±1.32％,差异均有统计学意义(t=3.182,P=0.034;t=4.332,P=0.012).细胞增殖实验显示,体外培养5、7d后,PU-BACM支架组细胞增殖显著高于BACM组(P＜0.05);细胞周期实验中,对照组及PU、BACM、PU-BACM组的细胞增殖率分别为36.78％±1.21％、30.49％±0.89％、18.92％±0.84％和22.42％±1.55％,PU-BACM组显著高于BACM组(P＜0.05).兔膀胱修复实验中,术后10 d移植部位出现单核炎性细胞浸润情况;20d炎性反应逐渐减弱、材料逐步降解;40d观测到上皮再生;60d移植部位形成与正常组织类似结构,修复基本完成.结论 PU-BACM复合支架较BACM力学性能及生物相容性均有显著提升;在兔膀胱修复实验中,复合支架未导致强烈的免疫反应,并在移植部位形成新生膀胱组织,可为进一步研究提供基础数据.