“人工阴茎”合成组织恢复了猪的勃起功能

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，可以在猪模型上修复损伤并恢复正常的勃起功能。研究结果表明，人工白膜(ATA)模仿维持勃起所必需的组织纤维鞘，有望修复人类阴茎损伤。

　　

研究人员用猪海绵体注射生理盐水使阴茎勃起，观察勃起后阴茎的形状。

中国广州华南理工大学的研究人员、该研究的作者Xuetao Shi和他的团队最近的研究重点转向了生产生物材料来解决男性生殖健康的问题，包括勃起功能障碍、不孕症和佩罗尼氏病(一种结缔组织疾病，被认为是性损伤的结果)。据报道，大约一半年龄在40岁到70岁之间的男性经历过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，这种病在白膜上形成疤痕组织，引起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，但相关的需求是巨大的，”Shi说。虽然以前的许多研究都集中在修复尿道上，很少有研究关注恢复勃起功能。尽管临床医生可以通过将患者体内其他组织与细胞外基质结合制成贴片来治疗受损的白膜组织，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，由于它们的微结构与天然白膜不同，这些斑块很难完美地取代天然组织。为了解决这个问题，Shi和同事们开发了基于聚乙烯醇的ATA，它具有类似于自然组织的卷曲纤维结构。因此，该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，以调查人造组织的毒性和血液相容性，因为它的设计是在体内停留很长一段时间，并确定它不应该对其他组织有害。

接下来，他们在白膜损伤的小型猪身上测试了ATA。研究人员发现，由人造组织制成的贴片恢复了勃起功能，与正常阴茎组织的功能相似，这表明贴片成功地取代了自然组织的功能。研究人员在一个月后分析了ATA贴片的效果，发现人工组织虽然不能恢复周围天然组织的微观结构，但在阴茎注射生理盐水后，它会发生与正常组织相当的纤维化，并实现正常勃起。

“我们在很大程度上预见到了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，阴茎立即恢复了正常勃起，”中国广州华南理工大学的研究人员、该研究的作者Xuetao Shi说。“我们报告的ATA最大的优势是，它通过模仿自然组织的微观结构实现了类似组织的功能。这种设计方法不仅局限于白膜组织的仿生设计，而且可以扩展到许多其他承重组织。手术后一个月的结果显示，ATA组取得了很好的修复效果，尽管不是完美的”。

Shi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(贯穿阴茎轴的海绵体组织)也经常受损，使修复变得更加困难。

“我们现阶段的工作重点是修复阴茎中的单个组织，下一阶段将从整体角度考虑阴茎整体缺陷的修复或人工阴茎的构建，”Shi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。

参考文献:“Bionic artificial penile Tunica albuginea” by Muyuan Chai, Zhichen Zhai, Xuemin Liu, Kai Wu, Yingcong He, Serge Ostrovidov, Hongkai Wu, Liming Bian and Xuetao Shi, 4 January 2023, Matter.