目前治疗尿道狭窄的治疗方法有几个挑战和缺点。因此，在制定副作用最小、治疗潜力最大的策略方面取得了重大进展。在此框架下，电纺支架结合多种细胞或生物活性剂为尿道缺损的修复提供了良好的前景。由于这些结构的仿生性质，它们可以有效地模拟天然细胞的生态位，并为多种细胞类型的安全移植提供必要的微环境线索。此外，这些支架是输送各种药物分子、生长因子和核酸的多功能平台。本文综述了电纺支架在尿道缺损修复过程中传递细胞或生物活性物质的最新进展、应用和挑战。首先，介绍了电纺技术在尿道组织工程中的现状。然后，综述了静电纺丝在药物和细胞传递中的应用原理。最后，总结了最近的临床前研究，并讨论了当前的挑战。

　　尿道狭窄（US）的特征是尿道腔周围组织纤维化，限制了液体的流动。虽然美国女性很少，但主要影响男性人口。在这方面，据估计，55岁以后男性的US发病率约为1%[1]。尿道感染、膀胱过度活动和外伤是女性US的主要原因；而医源性损伤、特发性、创伤和炎症事件是男性US的主要原因[2,3]。

　　US通常表现为其他症状，如尿路感染、尿石症、慢性炎症、瘘管形成和肾损伤[4,5]。因此，迫切需要治疗美国；否则，它可能导致肾功能衰竭和患者生活质量的显著降低。

　　目前治疗方法的成功取决于损伤的大小和位置。美国的管理策略可能不同，从尿道扩张和尿道切开到自体组织移植和吻合尿道成形术[6,7]。在严重尿道损伤中，来自皮肤、口腔粘膜、膀胱粘膜和肠粘膜等各种来源的自体组织被用来桥接缺损部位。然而，这些组织不是专门承受尿液暴露的组织，它们的应用可能会导致其他并发症，如感染、瘘管形成、恶性肿瘤、移植失败、肾衰竭和US复发[8,9]。因此，在制定替代战略方面取得了重大进展。在这个框架下，组织工程为下一代尿道移植物提供了新的思路。这组技术旨在通过整合仿生支架、细胞疗法、先进的药物输送系统和信号分子来开发人工尿道[10,11]。为此，许多研究结合了细胞疗法、药物输送和组织工程的原理，为美国开发了潜在的治疗模式[12,13]。

　　事实上，仿生组织工程支架是美国治疗的理想选择，因为它们可以提供各种治疗药物，如细胞和药物。这些结构物可以被设计为针对参与US发展的特定病理生理过程，诱导组织修复，触发细胞外基质分泌，并防止US复发[1,14]。选择合适的制造方法对此类脚手架的工程设计至关重要。在各种各样的候选者中，静电纺丝已获得显著的治疗吸引力。基于仿生原理，静电纺丝支架与天然组织细胞外基质（ECM）的结构特征极为相似，可以为细胞定植、分化和组织重塑营造宽松的环境[15,16]。此外，电纺支架因其高的表面积比、高的包封率和可控的药物释放，是开发药物输送尿道移植物的理想材料[17,18]。优异的拉伸强度、可缝合性、易于制造和可调节降解率是电纺支架在尿道缺损修复中的其他治疗立足点[8]。

　　本文综述了电纺支架在尿道缺损修复中的最新进展、应用和面临的挑战。首先，介绍了电纺技术在尿道组织工程中的研究现状。然后，综述了静电纺丝在药物和细胞传递中的应用原理。最后，总结了最近的临床前研究，并讨论了当前的挑战。

　　尿道腔内衬一层假复层柱状上皮，由几层上皮细胞组成，由基膜支撑[19]。一般来说，尿道上皮或海绵体的所有损伤都可能导致US。损伤后，上皮固有的愈合活性无法替换丢失的细胞，该层被鳞状化生所替代[20,21]。化生组织中的小缺陷导致尿液外渗，继而导致多形核细胞向损伤部位浸润。这些细胞和肌成纤维细胞触发纤维化反应，最终导致US[22,23]。在这个过程中，尿道的正常结缔组织发生了显著变化，III型胶原与I型胶原的比例降低。此外，平滑肌细胞逐渐被致密的胶原纤维取代，整个结构的弹性受损（图1）[1,24]。

　　尿道狭窄的病理生理示意图。阶段1显示粘膜皱褶。在这个阶段，化生组织中的微小缺陷会导致尿外渗，从而引发纤维化反应。ECM部件沉积量的增加导致了US的进一步发展。第二阶段，显示虹膜收缩。在第三阶段，纤维化反应已经渗透到海绵组织，并在海绵组织中造成最小程度的纤维化。阶段4显示全层海绵纤维化。在第五阶段，纤维化已经渗透到海绵体外的组织。在第6阶段，形成了一个复杂的US，通常伴有瘘管。

　　前尿道超声通常发生在创伤性损伤或感染后，其中受损的海绵体部分发生纤维化并导致尿道腔变窄。相反，后尿道狭窄一般不被归类为真正的狭窄。在这种情况下，医源性原因或创伤，如骨盆骨折、根治性前列腺切除术和骨盆放疗，会导致纤维组织反应，从而缩小后尿道的管腔[6,25]。

　　US的病因可能涉及多种因素，如特发性病因、医源性损伤、创伤事件、感染性疾病和硬化性苔藓[26,27]。然而，仍有病因不明的病例。虽然在西方国家，医源性病因占疾病病因的大多数，但在发展中国家，美国主要由传染病和创伤引起[28,29]。硬化性苔藓是皮肤的一种慢性炎症反应，多发于生殖部位，可导致阻塞性尿道疤痕[30]。

　　已经制定了不同的治疗方案来缓解US。在这方面，使用气球、声音和导管等各种器械进行尿道扩张，以增加阻塞尿道的口径[31]。然而，这种治疗策略会拉伸尿道壁，并可能导致一些缺陷。因此，尿道扩张后可能出现尿外渗，这解释了这种治疗后US的高复发率。此外，这种治疗没有疗效，因为它不能治愈纤维化病变，而只是纠正其症状，留下了病变出现的机制。因此，充其量，它只能被视为一种临时治疗，允许外科医生实施一个完整的策略[32,33]。

　　随着直视尿道内切开术（DVIU）的出现，盲尿道扩张术的使用受到了很大的限制。在这项技术中，在狭窄部位做一个冷刀纵向切口，用膀胱镜在外科医生的直视下释放疤痕组织[34,35]。除冷刀外，各种激光已广泛用于尿道内切开术[36]。通常，这种手术的成功率取决于损伤的大小和位置。复发性US的危险因素是以前尝试过尿道切开术、大面积尿道缺损（2cm）、感染、或膜性尿道US以及不同部位的狭窄。这种技术的缺点包括出血、复发性超声心动图、尿液外渗和会阴血肿[37,38]。

　　也有人建议在尿道扩张或内切开术后应用临时或永久支架。然而，他们的各种并发症，如感染、管腔阻塞率高、支架移动和慢性疼痛，导致他们的成功率低[39,40]。

　　重建尿道成形术的成功率远高于现有的其他策略。因此，尿道成形术被认为是美国治疗的金标准。在此框架下，开发了各种方法，如端到端接合（吻合）、嵌体移植和皮瓣的使用[14,41]。端到端吻合技术通常用于治疗小于2 cm的损伤[42]。另一方面，移植尿道成形术用于治疗2cm的损伤，因为在这些情况下，端到端吻合不会无张力。在这种方法中，取自皮肤、膀胱、口腔粘膜和肠粘膜等不同来源的组织移植物来桥接缺损部位[43,44]。然而，这些组织不是专门用于尿液暴露的。因此，可能会出现感染、瘘管发展、恶性肿瘤、移植物衰竭、肾衰竭和US复发等并发症[8,14]。

　　不同谱系的细胞可用于修复尿道缺陷。在这种情况下，可以获得多种细胞类型，包括自体尿路上皮细胞、平滑肌细胞、来自口腔粘膜的细胞、间充质干细胞、内皮祖细胞、胚胎干细胞和诱导的多能干细胞[45,46,47]。

　　间充质干细胞是一种多潜能干细胞来源，可以分化为不同谱系的细胞。可以使用来自不同来源的MSCs，如脂肪组织、骨髓、羊膜、经血、尿液、沃顿果冻、脐血等[48,49]。这些细胞对尿道缺损修复的主要机制是通过旁分泌。研究表明，MSCs分泌体具有免疫调节特性，可以缓解US部位的过度活动性炎症，并减少纤维化反应[50,51]。此外，这些细胞的促血管生成功能可促进细胞载体的血管化，促进细胞存活，并防止移植失败[52,53]。Castiglione等人表明，局部注射脂肪源干细胞（ASCs）可以成功预防US大鼠模型的US和尿动力学并发症[54]。Luo等人报道，在大鼠模型中，局部注射骨髓间充质干细胞或其胞外囊泡可减轻US并预防肾功能障碍[55]。尽管在以前的研究中没有关于MSCs分化不良的报道，但这些研究都没有研究尿液暴露对MSCs分化异常的不良影响。MSCs与尿液接触后有致癌性的可能性，因为这些细胞不是专门耐受尿液中有毒物质的细胞[56]。

　　内皮祖细胞（EPCs）是附着在缺血性损伤部位并参与新生血管形成的循环细胞。这些细胞与血管内皮细胞共享许多表面标记物，并已被广泛研究用于治疗缺氧/缺血诱导的组织损伤[57]。将这些细胞种植在细胞传递载体上可以促进其血管化并促进移植物的组织整合[58]。然而，这些细胞在循环中的缺乏对其临床转化构成了重大挑战[59]。Chen等人表明，通过脱细胞人羊膜联合移植MSCs和EPCs可以通过防止瘢痕组织形成和促进血管生成来修复犬模型中的3 cm尿道缺损[60]。

　　颊粘膜是一种上皮，从脸颊和嘴唇的内表面到与牙槽嵴的附着处，衬在口腔内。该粘膜层的上皮细胞分层，具有很高的耐热性和物理损伤性[61,62]。这种上皮的高愈合活性可能是由于其基底层存在祖细胞。从口腔粘膜分离的细胞因其易于收获和与潮湿环境兼容而在尿道成形术中备受青睐[63,64]。然而，供体部位疤痕、麻木、张口疼痛和粘膜干燥等并发症是该技术的缺点[65]。Xie等人从口腔粘膜中分离出角质形成细胞和成纤维细胞，并将其种植在丝素基质上，为美国开发潜在的治疗方法。细胞支架结构没有显示US迹象，并在损伤部位形成一层上皮[66]。

　　IPSC是通过将Myc、Oct3/4、Sox2和Klf4基因转染体细胞而产生的多能干细胞。对这些细胞的吸引力正在上升，因为这些细胞可以从三个胚层分化为细胞[67]。然而，iPSC的分化潜力取决于细胞的来源，将细胞分化为目标谱系可能具有挑战性。另一方面，这些细胞可能会形成畸胎瘤，目前的细胞传递系统对这些细胞的传递具有挑战性，因为iPSCs需要特定的饲养层基质进行粘附和定植[68,69]。从积极的一面来看，泌尿细胞可以通过体外诱导多能干细胞分化而产生。在这方面，Li等人从多能干细胞中产生平滑肌祖细胞来修复尿道括约肌损伤。获得的细胞表达平滑肌细胞的表型标记，并在损伤部位植入[70]。

　　胚胎干细胞是从胚胎内部细胞团中分离出来的多能干细胞。这些细胞的分离方法对其临床转化提出了重大的伦理挑战。此外，这些细胞在体内给药后可能会发生畸胎瘤。因此，在未来几年，这些细胞在医疗实践中的临床应用似乎无法实现[71,72]。与诱导多能干细胞一样，胚胎干细胞通过分化为尿路上皮细胞和平滑肌细胞，在尿道缺损修复中具有潜在的适用性。在此框架下，通过人类胚胎干细胞分化产生平滑肌细胞，并研究其在损伤后修复尿道括约肌功能障碍的能力。这种方法可以显著改善括约肌功能，且无不良反应[73]。目前，缺乏在美国治疗中应用iPSCs和胚胎干细胞的临床前数据。然而，我们相信这些细胞有巨大的潜力来治疗美国。然而，在进行任何临床试验之前，必须进行各种安全检查和长期随访研究。此外，应牢记使用胚胎干细胞的伦理问题。

　　尿道的尿路上皮层与尿液接触，保护较深的隔室免受尿液外渗。因此，这一层是抵御潜在美国的第一道防线。任何组织工程化尿道的成功都依赖于其管腔对这一层的完美模仿。否则，美国将不可避免地再次出现[74,75]。三个不同的因素保证了这一层对尿液的不渗透性。首先，伞状细胞的不对称膜结构由尿路plakin菌斑组成，可防止尿液直接渗透。第二，上层细胞之间的闭塞连接阻断了尿外渗的细胞旁通路。最后，这些细胞的糖萼有助于形成尿液-血液屏障[8]。

　　在以往的研究中，尿路上皮细胞治疗尿道缺陷的愈合功能已得到充分证明[45,61,76]。Sievert等人使用I型胶原载体系统将尿路上皮细胞移植到小型猪尿道缺损模型中。结果表明，移植细胞成功地回到损伤部位，没有任何排斥反应或炎症反应。免疫荧光研究表明，移植细胞保留了其表型标记，并与常驻细胞形成紧密连接[77]。尽管结果很有希。