神经性膀胱(NB)是神经系统疾病的常见后遗症,主要表现为早期尿潴留和晚期尿失禁。它会导致身体和精神压力,对生活质量产生负面影响。NB可分为外周型(盆腔手术、创伤、放疗和分娩引起的盆腔神经丛损伤)和中枢型(帕金森病、多发性硬化症和脊髓损伤引起的中枢神经系统损伤)。与中央NB相比,盆腔神经丛损伤的研究有限。然而,随着盆腔疾病检出率的提高,手术治疗已越来越普遍,成为金标准。术中不可避免的对周围神经结构的损伤可导致NB发生的增加。例如,前列腺切除术后NB患病率从1%到87%不等。尽管采取了神经保护手术等措施,直肠癌患者仍然经常面临排尿问题。恢复逼尿肌功能和修复骨盆丛神经控制是NB治疗的关键。目前膀胱功能障碍的治疗方案包括抗毒蕈碱药物和间歇性膀胱引流。然而,目前缺乏恢复骨盆神经功能的有效方法。膀胱生物电刺激缺乏特异性和有效性。同样,骶神经刺激不能建立必要的神经连接,使得人工膀胱起搏无法实现。目前迫切需要通过神经修复来解决持续性NB对患者的重大影响。
大鼠骨盆神经节挤压损伤(MPG)为研究盆腔手术或外伤引起的神经损伤(包括NB)提供了方便的模型。该模型的特点是外伤性神经节病,一种影响骨盆丛的急性严重疾病。与雌性相比,雄性大鼠更容易识别出它们更大、更突出的MPG。这一特点降低了手术建模的难度,有助于建立更稳定的模型。此外,由于解剖学上的差异,女性表现出更多的尿失禁和轻微的膀胱扩张。相比之下,雄性大鼠表现出严重的尿潴留和膀胱扩张,使其成为评估治疗效果的更合适的模型。研究表明,血管生成可以通过血管内皮生长因子引导轴突发芽,促进神经干细胞和祖细胞的神经发生,从而促进神经损伤后轴突的再生。内皮细胞为神经内血管生成创造了有利的微环境。促进损伤部位的血管生成为神经恢复带来希望。人脐静脉内皮细胞(HUVECs)是一种重要的内皮细胞系,可分泌VEGFA等生长因子,已被选为MPG的治疗药物。
TB的制备与应用(图源自Nature Communications )
细胞片技术由于其多细胞结构,有助于减少细胞在传递过程中的损失,延长细胞在体内的存活时间,被广泛应用于细胞传递。然而,它们有限的机械性能限制了它们的应用。临床操作的实用性是产品设计的关键因素。此外,考虑到骨盆神经节的微妙和复杂的性质,输送系统必须足够灵活,以适应组织结构,防止神经节的额外损伤。一种纤维增强组织绷带(TB)的发展,以解决盆腔神经节损伤。
研究利用熔融电解技术制备了聚ε-己内酯(PCL)双层膜结构。设计特点是交织的微型纤维,以提高抗断裂性,并为细胞负载提供合适的孔径。此外,强力纤维被集成以提高机械耐久性,模仿临床绷带以增强外科手术过程中的可用性。在支架上培养HUVECs,形成类似微型组织的紧密连接(TJs),有效防止细胞渗漏,抵抗恶劣环境。将TB应用于压碎的MPG中,结果显示,在2周后,TB可以保存膀胱功能,减少尿潴留损伤。此外,研究发现TB可以使用无血清冷冻保存培养基(SFCM)在低温下有效保存长达5个月,在解冻后保持其活力和修复效果。消除化学修饰和资源密集型技术简化了FDA的批准过程,而PCL的生物降解性增加了它的吸引力。总的来说,这种治疗方法被认为是直截了当的,是各种临床应用和可转换产品的有前途的选择。
参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53302-5
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