近日，一项新研究显示，研究人员开发出一种合成组织，可以修复猪模型生殖器损伤并恢复正常的勃起功能。研究结果表明，人工白膜（ATA）能模仿维持勃起所必需的组织纤维鞘，有望用于修复人类阴茎损伤。1月5日，相关论文发表于细胞出版社（Cell Press）旗下期刊Matter上。

“虽然我们在很大程度上预见到了ATA构建过程中会出现的问题和结果，但我们仍然对动物实验的结果感到惊讶，在使用ATA后，猪的阴茎立即恢复了正常勃起。”中国广州华南理工大学教授、论文作者施雪涛说。

“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的组织功能。”施雪涛说，“这种设计方法并不局限于白膜组织的仿生设计，还可以扩展到许多其他承载组织。”

目前，施雪涛团队研究重点是生产生物材料解决男性生殖健康问题，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）。据报道，40岁到70岁之间的男性，有大约一半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，这种病会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。”施雪涛说。

虽然，以前的许多研究都集中在修复尿道上，但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，这些贴片很难完美地取代天然组织。

为了解决这个问题，施雪涛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，该合成材料能模仿白膜的生物力学特性。研究人员进行了实验，以分析人造组织的毒性和血液相容性，因为它需要在体内停留很长一段时间，并且不能对其他组织有害。

接下来，研究人员在白膜损伤的巴马香猪身上测试了ATA。研究人员发现，这些材料恢复了猪的勃起功能，并与正常阴茎组织的功能相似，这表明ATA成功地取代了自然组织的功能。

研究人员在一个月后再次分析了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，但在为猪阴茎注射生理盐水后，这些组织会发生与正常组织相当的纤维化，并帮助猪实现正常勃起。

“手术一个月后的结果显示，ATA组取得了很好的修复效果，尽管不是完美的。”施雪涛说。

施雪涛指出，在阴茎损伤中，白膜通常不是唯一受损的组织。神经和海绵体也经常受损，这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。”施雪涛说。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。

阅读论文原文：https://cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00663-4