微计算机断层扫描揭示脱细胞人阴道组织中血管结构的保留:一项探索性研究

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对阴道功能障碍患者移植材料血管化难题,通过微计算机断层扫描(micro-CT)技术,首次系统评估了化学脱细胞处理后人类阴道基质(DVM)中三维血管架构的保留情况。研究发现大血管结构密度无显著变化,但小毛细血管连接性降低,为生物工程阴道移植物的血管再生策略提供了关键依据。

  

在女性生殖系统重建领域,阴道缺失或功能障碍严重影响患者生活质量。传统采用肠管或真皮移植的阴道成形术存在分泌物异常、机械性能不匹配等问题。近年来,脱细胞组织基质因其保留天然细胞外基质(ECM)的特性成为研究热点,但血管结构的保留程度直接关系到移植物的存活与功能重建。荷兰阿姆斯特丹大学医学中心Jayson Sueters团队在《Scientific Reports》发表的最新研究,通过高分辨率成像技术揭示了这一关键问题的答案。

研究采用微计算机断层扫描(micro-CT)技术,以5μm各向同性体素分辨率对3例健康跨性别捐赠者的阴道组织进行三维成像。通过对比分析原生组织与脱细胞阴道基质(DVM)中血管密度、连接性等参数,发现中胚层和内胚层来源的DVM均保留了主要血管架构,但小毛细血管显著减少。这一发现为组织工程阴道移植物的临床应用提供了重要理论基础。

关键技术方法包括:1) 机器人辅助腹腔镜获取阴道组织样本;2) 优化化学脱细胞流程(Triton X-100/脱氧胆酸钠/DNase I处理);3) B-Lugol缓冲液增强对比的micro-CT扫描;4) AMIRA 3D软件半自动分割量化血管参数。样本来源于3例接受性别确认手术的健康跨性别患者,分为中胚层(近端)和内胚层(远端)来源组织。

【血管网络的三维重建】

通过对比原生组织与脱细胞组织的3D重建图像,发现DVM中血管分支结构保持完整。如图3所示,

显示脱细胞处理后仍可清晰辨识动脉层级结构,与图1中HE染色观察到的血管轮廓相印证。

【血管参数的定量分析】

量化数据显示:血管密度在脱细胞前后无显著变化(8.7±2.5% vs 8.7±0.9%),但血管连接性从15.7×103/mm3降至5.7×103/mm3(P<0.001),平均血管长度从24.1μm增至41.1μm(P<0.001)。这表明脱细胞过程主要影响直径较小的毛细血管网。

讨论部分指出,该研究首次证实人类阴道脱细胞基质能保留功能性血管ECM框架,虽然内皮细胞被清除导致微穿孔存在,但大血管结构的完整保留为宿主细胞再殖提供了"高速公路网"。这一发现具有双重意义:技术上建立了micro-CT分析生物材料血管化的标准流程;临床上则提示DVM移植可能无需复杂血管重建步骤,通过原位内皮化即可恢复血流。研究同时指出未来需通过动物实验验证血管灌注功能,并开发自动化分析算法提高效率。

这项突破性工作为阴道重建提供了新型生物材料评价体系,其血管量化方法也可推广至其他器官工程领域。保留的血管架构如同城市地下管网系统,虽然需要"维修工人"(内皮细胞)入驻才能恢复功能,但基础管线布局的完整已解决了组织工程中最关键的血管化难题。

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