平滑肌细胞结构的制作方法

专利名称：平滑肌细胞结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及在有需要使用支架接种细胞的受试者中的管腔器官或组织构造的重建、扩大或替换，所述细胞从不是源自(重建、扩大或替换的受试者的)相应的器官或组织构造获得。
背景技术：
最近的研究表明了，在人体内管腔的或管状的器官的重新再生的前景。在一项研究中，儿童患者的膀胱被扩大，通过植入管状的、生物可降解的支架，所述支架接种自体尿路上皮及膀胱平滑肌细胞。所述植入启动了具有层状组织架构的全层膀胱壁、以及伴随的泌尿系统功能的再生(Atala，A.，等(2006) Lancet367，1241-1246)。在另一项研究中，设计了功能性人体气管，使用脱细胞的、尸体气管支架，所述支架内接种自体骨髓细胞定向分化所产生的自体呼吸道上皮细胞和软骨细胞(Asnaghi，M. A.，等(2009)Biomaterials30，5260-5269;Macchiarini, P.,等(2008)Lancet372, 2023-2030)。细胞接种支架的使用有可能解决在不同类型的管腔或管状器官设置中的缺损。一些异常现象可能导致膀胱发育异常，并且需要手术扩大。尿流改道术是当个体由于损伤或非功能性泌尿系统而不能排尿的时候，从身体排出尿液的路径和方式。总之，任何阻塞尿液流动，和增加在输尿管和/或肾脏中的压力的疾病，可能需要尿流改道术。改道的一些常见适应症包括需要囊切除术的膀胱癌症，影响肾功能、辐射损伤到膀胱的神经性膀胱功能障碍，在女性中发生的顽固性尿失禁，以及慢性盆腔疼痛综合征。总之，尿流改道存在两种主要的策略尿道造口术和可控尿流改道。尽管小肠黏膜下层(SI)可以用于尿流改道，据报道，所述黏膜和黏膜下层的去除可能导致肠道段缩回(参见Atala，A.，J.Urol. 156:338(1996))。因此，需要存在其他方法和设备，以为有需要的患者提供尿流改道系统。尿失禁是一个普遍的问题，它影响所有年龄和水平的人们的身体健康(包括在广大市民和在医疗机构中)。目前治疗急迫性尿失禁是注射神经毒素，如肉毒杆菌毒素，如Botox 。据认为，肉毒杆菌毒素对膀胱过动发挥其作用，通过使在膀胱壁中的膀胱逼尿肌瘫痪，或可能影响在膀胱内的传入神经通路和减少在泌尿道上皮下层的神经感受器。大尺寸的肉毒杆菌毒素的分子可以限制其扩散能力，从而禁止它达到传入、传出神经纤维。然而，Botox 治疗可能需要许多的肉毒杆菌毒素注射(一般为20至50)进入膀胱肌壁内。目前仍需要替代方法来治疗尿失禁。肺脏可以被认为是高度分化的管状器官，可以改善以再生(通过利用源自于脂肪平滑肌细胞和可降解支架)。据报道，用源自脂肪的“基质细胞”接种的聚乙醇酸(PGA)片租表明，在大鼠肺叶切除模型内的肺再生(Shigemura等，Am J Respir Crit Care MedVoll74. PP1199—1205, 2006)。接种PGA片层的细胞被封在剩余的肺叶上。在移植的I周内，观察到肺泡和血管再生，同时伴随肺功能性的修复。在另一项研究中，胎儿大鼠肺细胞被接种到凝胶泡沫海绵支架上，并移植到成年大鼠肺中。具有明显血管网络的肺泡状结构，被观察到在降解支架内再生，在植入后4个月内(Andrade等，Am J Physiol Lung CellMol Physiol292:510-518, 2007)。所述体内研究的结果，该研究使用接种胎儿肺细胞的聚乳酸 _ 共-乙醇酸 / 聚-L-乳酸(PLGA/PLLA)支架(Mondrinos 等 Tissue Engineering^
(4):717-728, 2006;Mondrinos等Am J Physiol Lung Mol Physiolo239:L639-L650, 2007)表明选择的以靶向特定受体亚型的外源性纤维母细胞生长因子的适当组合，将促进适当的肺上皮细胞和间充质细胞的行为，以有利于组织再生。Mondrinos等(2006)也报道了这一现象三维MATRIGEL 结构含有肺泡形成单元(AFU)(摘要，图3)。仍然需要附加的细胞群体，以合适地为肺脏提供再生医学为基础的治疗。在所述胃肠道内的缺损是需要存在替代的治疗方法的另外领域。使用脱细胞的、尸体气管段支架，设计功能性的人体器官，所述支架接种由自体骨髓细胞分化直接形成的自体呼吸上皮细胞和软骨细胞(Macchiarini，P.，等(2008)上文)。动物模型被用于设计成气管的组织，在所述组织中，包括来自于分化的MSC的软骨细胞、以及上皮细胞都是宿主生存所需要的(Go 等(2010) J Thorac Cardiovasc Surgl39, 437-443)。直接来源于自 体气管外植体的软骨细胞可能对重新再生的气管适用(Komura，M.，等(2008)J PediatrSurg43, 2141-2146;Komura, Μ.,等(2008)Pediatr Surg Int24, 1117-1121)。另外，所述小肠(SI)当前代表迫切临床需求，由于小肠移植不能满足儿科小肠综合症的当前治疗标准。自体类器官单元，由不完全解离的上皮细胞和间叶细胞集落组成，部分来源于消化的肠上皮(大概含有滞留的肠干细胞)，并且用于接种PLLA支架管道，所述支架管道随后在所述猪的腹膜腔内成熟。在移植后7周，观察到所述重新得到的植入含有组织段，其概括了天然SI总的整体层状组织(Sala，F.G.，等(2009) J SurgResl56, 205-21225)。重要地，相似地植入到所述腹膜内的无细胞支架，不产生胃肠组织段。尽管如此，嫁接这种组织工程的SI片段到在大型哺乳动物中的宿主SI的效果，仍然有待证明。而且，这种方法要求收获到IOcm的自体SI至派生类器官，以用于移植。另外，这是不确定的体外扩增是否能减少所需要的自体SI的量，能接种支架结构的类器官单元是否能从患病人体内部分离，或者会需要多少自体组织以形成临床相关移植。在另一项报道中，凝胶海绵支架(具有或者不具有源自胃的SMC)被嫁接到在狗的手术分离的回肠袢中的I X I cm缺损处。在SMC+移植位点的宏观分析证明了类天然新黏膜的再生。尽管如此，在SMC-移植位点的组织仍然溃烂。在所述SMC+移植位点观察到显著增强的血管化、上皮化合圆形肌肉组织化(Nakase, Y.,等(2006) Tissue Engl2，403-412)。接种到所述支架的SMC的数量的增加，导致更大区域的再生SI组织，尽管没有观察到伴随的所述平滑肌层厚度的增加(Nakase, Y.,等(2007)J Surg Resl37, 61-68)。所述管腔或管状器官再生方法，也可以适用于食管再生。在27例雌性大鼠中的腹部食管中的块状缺损用从胃无细胞模型形成的无细胞支架修补。在所述24例存活者中，即使在移植后18个月，也没有显示黏膜肌层再生的证据(Urita，Y.，等(2007)PediatrSurg Int23，21-26)。与之相反的，在犬模型的食管切除和更换中，PGA管道接种角质形成细胞和成纤维细胞的混合物，在植入后的3个星期内引发与天然食管相似的平滑肌层状组织的再生，同时无细胞PGA管道形成食管狭窄，并在2-3个星期内导致几乎完全的阻塞(Nakase, Y.,等(2008) J Thorac Cardiovasc Surgl36, 850-859)。将无细胞 SIS 管状结构引入到仔猪的颈部食管的尝试，也没有成功，表明了伤痕和最小的再生反应(D0ede，T.，等(2009)ArtifOrgans33, 328-333)。源自胃的类器官单元，当其被接种到生物聚合物支架上，引发在胃组织工程中的所述胃部和黏膜肌层在猪的腹膜腔内部的再生(Sala，F.G.，等(2009)J SurgRes 156，205-212)。使用犬模型，在7例动物的胃中创建环状缺损，并且，用源自自体的外周血或者骨髓血液浸泡的复合生物可降解支架(“新片层”)被缝合在所述缺损处。在植入后16周前，所述缺损位点已经形成胃，具有的证据在黏膜下层以内上皮再形成、绒毛形成、血管化和纤维化。尽管如此，已经观察到平滑肌层的最小再生，其通过平滑肌α-肌动蛋白的表达显示，虽然不是调宁蛋白，与成熟平滑肌细胞的表型一致的标记物(Araki，M.，等(2009)Artif 0rgans33, 818-826)。虽然严格来说不是一个管状器官，肛门括约肌是胃肠道的组成部分，并且是调节 大肠通畅的关键。最近的努力，设计肛门括约肌，平衡用于催化膀胱再生利用的相同通用平台。为了这个目的，从人体内部肛门括约肌分离的平滑肌细胞被接种在围绕中心模具倾倒的纤维凝胶上。所述模具周围凝胶的细胞介导的收缩，导致形成3D圆柱管道的括约肌平滑肌肉组织。尽管体内吻合仍然有待被证明，这种生物工程的肛门括约肌表明了收缩性能和对定义的神经递质的反应与天然肛门括约肌功能一致。(Hashish, M.，等(2010)J PediatrSurg45, 52-58; Somara, S.,等(2009) Gastroenterologyl37, 53-61)。使用替代来源的平滑肌细胞可以促进工程括约肌向商业生产的转变。在血管组织工程中的主要问题是建设具有合适的、长期的生物机械性能，并与天然血管匹配的血管移植。由于与所述血管共同的循环负载，但是特别地，这些血管需要较高的工作压力，动脉替代品带来了特殊的挑战，。研究者们已经接近了这个问题，通过多种合成的和有机的材料，不同的构建方式(例如静电纺丝和铸造)和大量的复合设计。例如，已经尝试使用多种供体移植、天然成分和合成成分的组合，去建立血管移植(参见Zilla等，美国出版专利申请2005/0131520; Flugelman,美国出版专利申请2007/0190037; Shimizu,美国专利6，136，024;Matsuda等，美国专利5，718，723;和Rhee等，美国专利5，292，802)。已经报道，由聚脲氨脂(PEUU) (Courtney 等(2006)Biomaterials. 27:3631-3638)和 PEUU/胶原(Guan 等(2006) Cell Transplant. Vol. 15. Supp. 1;S17_S27)组成的其它支架，具有类组织功能属性。Ludlow等，美国出版申请号20100131075(其整体通过引用的方式并入本文)涉及了在有需要的受试者中使用支架再生、重建、扩大或替换层状组织的管腔器官或组织构造，所述支架接种来源于所述受试者的自体细胞。仍然需要其它来源的细胞，例如非自体来源。已经被解释的原因异体的干细胞能提供替代的膀胱再构建和膀胱癌的治疗(参见Yinan和 Guomin(2008)Medical Hypothesis. 70，294-297)。发明概述本发明涉及通过使用支架在有需要的受试者中再生、重建、扩大或替换管腔或管状器官或组织构造，所述支架接种源自与(此处描述的所述受试者的再生、重建、扩大或替换的)所述器官或组织构造不同的来源的细胞，分离这种细胞，新器官/组织构造支架或模型接种此细胞(结构)的方法。所述管腔器官可能为层状组织。制作这种新器官组织构造结构的方法，并提供了通过使用所述结构治疗有需要的患者的方法。所述细胞可以从自体或非自体来源获得。如果使用非自体来源，那么可以进行所述治疗方法，而不需要免疫抑制治疗。在一方面中，本发明涉及可植入的细胞支架结构，用于治疗有需要的受试者。在一个实施方案中，所述结构组成为a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合在所述受试者中的天然管腔器官或组织构造的至少一部分；以及b)第一细胞群体，所述第一细胞群体源自与所述受试者非自体、并且不是所述天然器官或组织构造的来源，所述第一细胞群体沉积在第一表面上或其中，所述支架和所述第一细胞群体形成可植入式结构。在另一实施方案中，所述支架被形成以允许所述来自所述受试者中天然血管或器官的流体通过。 在另一实施方案中，所述结构组成为a)支架,包括具有第一表面的模型,其中所述模型被形成以允许在有需要的受试者中来自天然容器的尿液的通过；和b)源自与所述受试者非自体并且不是所述天然器官或组织构造的第一细胞群体，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述模型和所述第一细胞群体形成可植入式结构。在另一实施方案中，所述模型为管状模型。所述管状模型可能具有第一端。所述第一端可被配置为与被所述受试者的腹壁接触。所述第一端可被配置为与所述受试者腹壁的开口相吻合。所述第一端可被配置为外置于皮肤。在另一实施方案中，所述管状模型可进一步包括用于连接第一输尿管的第一侧开口。所述管状模型可进一步包括用于连接到第二输尿管的第二侧开口。所述管状模型进一步包括用于连接的第二输尿管的第二端。在一个实施方案中，所述结构允许尿液从所述第一输尿管通过，进入到植入后的管状模型内部。允许尿液从第二输尿管通过进入植入后的管状模型内部。所述结构可允许尿液通过，从植入后的受试者中排出。在另一实施方案中，管状支架的所述第一端在植入后的受试者外部形成造口。所述第一端可包括造口端延伸通过所述受试者的腹壁。所述造口端可与受试者的皮肤联系。在一个实施方案中，所述结构可在植入后的造口端形成上皮黏膜。在造口端，所述上皮黏膜可具有黏膜皮肤区。所述表皮黏膜可具有与黏膜皮肤区相邻的前庭区。所述表皮黏膜，其特征在于上皮首先出现在前庭区并由所述黏膜皮肤区向造口端区逐渐增加。所述上皮，其特征在于上皮细胞标记物的表达。所述表皮黏膜可等同于自然产生的黏膜皮肤区。在一个实施方案中，所述结构不包含任何其它的细胞群体。所述结构可以不包含尿道上皮细胞。所述结构可作为泌尿导管使用。在一方面中，本发明涉及可植入式细胞支架结构，其用于治疗在有需要的受试者中的呼吸系统疾病。在另外一个实施方案中，所述结构的组成为(a)支架，所述支架包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合受试者天然呼吸道器官或组织构造的至少部分jP(b)非源于呼吸组织的第一细胞群体，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述模型和所述第一细胞群体形成可植入式结构。在另外一个实施例中，所述结构适于允许所述空气从在所述受试者中的天然容器或其内通过。在另一实施方案中，所述结构也可以具有源自呼吸组织的第二细胞群体，其中所述模型、所述第一细胞群体、和所述第二细胞群体形成可植入结构。所述细胞群体可从自体或非自体来源获得。在一方面中，本发明涉及治疗在有需要的受试者中的胃肠道(GI)疾病的可植入式细胞支架结构。在另外一个实施方案中，该结构的组成为a)支架,包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合受试者胃肠器官或组织的至少一部分jPb)不是源自胃肠来源的第一细胞群体，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述模型和所述第一细胞群体形成可植入式结构。在另一实施方案中，所述结构可进一步包括来自GI组织的第二细胞群体，其中所述的模型、所述第一细胞群体、和所述第二细胞群体形成可植入结构。所述细胞群体可从自体或非自体的来源获得。在所有实施方案中，所述第一细胞群体为平滑肌细胞(SMC)群体。在一些实施方案中，所述第一细胞群体源自与所述受试者非自体的来源。所述非自体的来源可能为异体的来源。在一些实施方案中，所述第一细胞群体来源于与所述受试者异体的来源。在一些实施方案中，所述SMC群体来源于脂肪。在一些实施例中，所述SMC源自外周血。附图简述

图1A-D示出了膀胱扩大支架的例子。图2A-D示出了膀胱替换支架的例子。
图3A示出了尿流改道或导管支架的例子。图3B-C示出了尿流改道结构的例子，所述尿流改道结构具有不同类型的横截面区域、以及潜在的开口位置，所述开口可以被设置为连接到输尿管。图3C显示了多种尿流改道结构(A:开放的要求卵形；B:开放的要求卵形容器，C :封闭的卵形容器和三管)。图4A-D示意了尿流改道或者导管构建的不同应用。图5A-B示出了肌肉等价支架的例子。图6描绘了多种肌肉等价支架的图像，以补丁或条带的形式。图7描绘了不同的肌肉等价支架和代表性的移植方法。图7A描绘了支架平薄片的形成。图7B描绘了适合于腹腔镜的支架，它可以在植入的时候卷起、并馈通过腹腔镜管道、以及在所述腹腔中展开。图7C描绘了适合于腹腔镜的支架薄片以卷起的形态形成，以促进通过腹腔镜管道的插入，然后在所述腹腔中展开。图7D描绘了适合于腹腔镜的支架薄片以折叠的形态或者手风琴折叠式形成，促进通过管道的插入，然后它在所述腹腔中展开。图7E描绘了肌肉等价支架的移植的可能的手术方法。图7F描绘了在空虚的和充盈的膀胱中的植入位点。图7G描绘了具有手术切口的泌尿膀胱模型，示出了创建在切片表面的椭球。图8描绘了预折叠的手风琴式支架薄片，以促进通过腹腔镜端口的插入。图9A描绘了预切割成条带的支架，然后缝合在一起，以允许堆积和插入到所述腹腔镜端口中，并且在所述腹腔中固定到位。图9B描绘了一个18. 7cm长、2. Ocm宽的支架，其具有2个折叠。图9C描绘了一个13. 3cm长、2. 8cm宽的支架，其具有3个折叠。图9D描绘了一个9. 7cm长、4. Ocm宽的支架，其具有4个折叠。图9E描绘了一个支架，由2个薄片，每个薄片有2个折叠、9. 7cm长、2. Ocm宽.图10A-C描绘了 GI组织支架。图1lA-B示出了植入导管结构的形态的例子。图12描绘了植入的新泌尿导管支架的两种可选择的形态(A和B)。图13示出了永久尿流改道结构的植入元件的例子。图14描绘了所述尿流改道结构的其它应用。图15示出了测试动物在植入泌尿导管结构后的固定后组织(在长度上一分为二)。图16A-D示出了来自肺脏肺泡形成单元的Clara细胞分泌蛋白(A)和前表面活性蛋白 C(prosurfactant Protein C) (B-D)的表达。
图17描绘了来自肺脏肺泡形成单元的Clara细胞蛋白的表达。图18描绘了来自肺脏肺泡形成单元的KRT18、SCGB1A1、和SFTPAl的表达。图19示出了接合素43染色的大鼠肺脏AFU的聚焦图像。图20描绘了在明胶海绵和PLGA支架上的AFU，有或没有预接种Ad-SMC (顶部左侧平板-明胶海绵预接种Ad-SMC，然后接种分离的肺脏细胞；顶部右侧平板-明胶海绵没有接种Ad-SMC，然后接种分离的肺脏细胞；底部左侧平板-明胶海绵预接种Ad-SMC，然后接种分离的肺脏细胞；底部右侧平板-明胶海绵没有预接种Ad-SMC，然后接种分离的肺脏细胞；箭头描绘了明显的AFU在预接种Ad-SMC的支架上形成。图21示出了在顶部左侧平板中，明胶海绵(_) Ad-SMC，用抗Clara细胞蛋白的抗体染色；顶部右侧平板示出了明胶海绵(_) Ad-SMC时相图；底部左侧平板示出了明胶海绵(+)Ad-SMC用抗Clara细胞蛋白的抗体染色；以及底部右侧平板示出了明胶海绵(+) Ad-SMC时相图。图22在顶部左侧平板中示出了用抗表面活性蛋白C(Surfactant Protein C)的抗体染色的明胶海绵(_)Ad-SMC ;顶部右侧平板示出了明胶海绵(-)Ad-SMC时相图；底部左侧平板示出了用抗表面活性蛋白C的抗体染色的明胶海绵(+) Ad-SMC ;以及底部右侧平板示出了明胶海绵(+) Ad-SMC时相图(在底部平板的箭头描绘了明显的AFU形成)。图23在顶部左侧平板中描绘了用抗Clara细胞蛋白的抗体染色的PLGA支架(+)Ad-SMC ;顶部右侧平板-PLGA scaffold(+)Ad-SMC时相图；以及底部左侧平板示出了荧光免疫和时相图的合并(在顶部平板的箭头描绘了明显的AFU形成)。图24示出了用抗表面活性蛋白C的抗体染色的明胶海绵支架(+) Ad-SMC ;顶部右侧平板示出了明胶海绵支架(+)Ad-SMC时相图；底部左侧平板示出了荧光免疫和时相图的合并(在平板中的箭头描绘了在所述明胶海绵中的空腔)。图25A-C示出了平滑肌细胞在多种生物材料上的粘附/增殖。图26示出了沉积在多种生物材料上的平滑肌细胞的活着的/死亡的分析结果。图27A-B示出了接种源自脂肪平滑肌细胞(Ad-SMC)，在培养基介质中孵育后的支架。图27C-E示出了上皮细胞从食管组织到支架的迁移程度，所述支架包括没有预接种Ad-SMC的支架(C)、以及预接种Ad-SMC的支架(D)。图27E示出了没有食管组织的支架。图28示出了源自食管的细胞培养物。图29A上皮细胞标记物在食管组织和培养的食管细胞中的基因表达。图29B示出了培养的食管细胞的细胞角蛋白8、18、9的免疫染色。图30示出了评估细胞迁移的实验设计。图31示出了食管细胞的迁移。图32出了食管细胞的迁移。图33A示出了所述手术创建 的食管缺损和后续的结构移植。图33B示出了植入结构在移植后I天的组织学。图34示出了在植入位点的新生血管化(血管生成)。图35示出了植入结构在移植后8天的组织学。图36示出了植入结构在移植后8天的组织学。
图37A示出了食管结构在移植后10周的合并。图37B示出了第I切片(横向的)的更多细节。图37C示出了第2切片(横向的)的更多细节。图37D示出了第3节(横向的)的更多细节。图38示出了接种到编织网格的Ad-SMC。图39A-C示出了植入的小肠(SI)结构。图40A-C示出了在植入后8周(A)和16周(B-C)的SI补丁结构。图41示出了在植入后10周的SI管状结构。图42示出了在植入5个月的SI管状结构。图43示出了在支架上的源自大鼠脂肪的SMC的活着的/死亡的染色。 图44示出了外周血细胞的细胞形态。图45示出了在外周血细胞上的内皮标记物的RT-PCR分析。图46示出了源自脂肪细胞的细胞形态。图47示出了在源自脂肪细胞的内皮标记物的RT-PCR分析。图48示出了在含有10%FBS的DMEM中培养的源自脂肪细胞的内皮细胞基因表达分析。发明详述本发明涉及细胞群体(所述细胞群体源自与本文所描述的所述受试者再生、重建、扩大或替换的器官或组织构造不同的来源)，分离此细胞的方法，接种此细胞(结构)的新器官/组织构造支架或模型，以及制备所述相同的方法，以及使用这种新器官/组织构造结构治疗有需要的患者的方法。1.定义除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语具有相同的含义，如通常可被本发明所属的本技术领域的普通技术人员所理解。组织工程原理，2007年，第3版。(R Lanza, RLanger, &J Vacanti编辑)，为本领域的技术人员在目前应用中使用的术语提供了基本指南。本领域的技术人员将认识到许多的方法和材料类似或等同于本文所描述的，可用于本发明的所述实践中。事实上，本发明不限制所述的方法和材料。对于本发明的目的，所述术语定义如下。本文所述术语“平滑肌细胞”或“SMC”是指源自与天然器官或组织不同或相同的来源的收缩细胞，所述天然器官或组织属于所述受试者使用本文所述的结构和方法再生、重建、扩增或替换的。本发明所提供的所述平滑肌细胞，一旦接种并培养在如本文所述的支架或本文所描述的模型上，能够形成在中空器官(例如，膀胱、腹腔、胃肠道、等)壁中发现的所述非横纹肌，其特征在于有能力收缩和放松。那些本领域的普通技术人员可理解平滑肌细胞的其它属性。此处使用的本文所述术语“细胞群体”是指直接从合适的组织来源(通常是哺乳动物)分离的一些细胞。所述分离的细胞群体可随后在体外培养。那些在本领域的普通技术人员将理解分离培养细胞群体，以及在细胞群体中不同数量的细胞的各种方法，这可能是适合于在本发明中使用。所述细胞群体可源自自体或非自体。SMC群体可来自脂肪、血液或膀胱，其特征在于可与平滑肌细胞相联系表达标记物。所述SMC群体也可能为纯化的细胞群体。本文所使用的术语“源自脂肪的平滑肌细胞群体”或“Ad-SMC群体”是指源自脂肪的平滑肌细胞群体(SMC)，其基本上没有脂肪细胞或非贴壁脂肪细胞。所述Ad-SMC群体，其特征在于可与平滑肌细胞相联系表达标记物。所述Ad-SMC群体也可以是纯化的细胞群体。所述Ad-SMC群体可源自自体的来源。所述Ad-SMC可源自SVF，含有血管组织。因此，所述Ad-SMC可源自所述脂肪衍生的血管床的毛细血管、小动脉和小静脉，或SMC可源自含有周细胞的血管周围微环境。·所述术语“胃肠道细胞群体”或“GI细胞群体”是指是源自胃肠道组织的细胞群体，包括但不限于食管、小肠、大肠、胃、结肠，或肛门括约肌组织。例如，所述GI细胞群体可能为源自食管组织的异种的细胞群体。所述术语“食管细胞群体”或者“食管细胞群体”是指源自于食管组织的细胞群体。它可以是异种的细胞群体，其包括上皮细胞、平滑肌细胞、以及其任意的组合。食管细胞群体可以源自食管活检或者源自整个食管组织。选择性地，所述食管群体可以源自体外培养的细胞群体，所述细胞群体从食管组织活检或者整个食管组织建立。所述食管细胞群体的特征在于，与上皮细胞、平滑肌细胞和其任意组合相关的标记物的表达。所述食管细胞群体可以是纯化的细胞群体。所述术语“呼吸细胞群体”是指细胞群体，它是源自呼吸组织(例如肺脏)的、异种的细胞群体。所述呼吸细胞群体可以包括细支气管细胞、上皮细胞、肺泡细胞和其任意的组合。呼吸细胞群体可以源自肺活检或者整个肺组织。作为选择，所述呼吸细胞群体可以源自在体外培养的细胞群体，所述细胞群体从肺活检或者整个肺组织建立。所述呼吸细胞群体的特征可以在于，与细支气管细胞、上皮细胞、肺泡细胞和其任意的组合相关的标记物的表达。所述呼吸细胞群体可以是纯化的细胞群体。所述术语“自体的”是指源自相同个体的或从相同的个体转化的。本文所描述的自体的细胞群体源自需要再生、重建、扩大或替换天然器官或组织构造的受试者。自体细胞群体源自这种受试者，其是本文所描述的结构的接受者。所述术语“非自体”是指源自供体或者从供体转化的，所述供体不是本文所描述的可植入结构的接收者。这种非自体来源包括同种异体的、同基因的(自体的或同基因的)、及其任意组合的来源。如本文所使用的，非自体细胞群体是源自与本文所描述的所述受试者非自体的来源的细胞群体。所述术语“标记物”或“生物标记物”通常是指DNA、RNA、蛋白、碳水化合物或者基于糖脂类的分子标记物，它们在培养的细胞群体中表达或存在，可以通过标准方法检测(或者本文公开的方法)，并且与在所述培养的细胞群体(成为特定的细胞类型)中的一个或多个细胞一致。总之，所述术语细胞“标记物“或者”生物标记物“是指在本文所描述的细胞群体中表达的分子，所述分子通常通过天然细胞表达。所述标记物可以是由所述细胞或者在染色体上可识别的物理位点(如基因、限制性核酸酶切识别位点或者天然细胞表达的编码多肽的核酸(如mRNA)表达的多肽。所述标记物可以是基因的表达区域，称为“基因表达标记物”、或者不具有已知编码功能的一些DNA片段。所述术语“平滑肌细胞标记物”通常是指标记物，其在培养的细胞群体中的表达或存在可以通过标准方法(或本文公开的方法)检测，并且它和成为平滑肌细胞的培养细胞群体中的一个或多个细胞一致。总之，所述术语平滑肌细胞(SMC) “标记物”或者“生物标记物”是指通常由天然平滑肌细胞表达的分子。通过本发明考虑的这种标记物包括但不限于，一种或多种以下的心肌素、α-平滑肌肌动蛋白、调宁蛋白、肌球蛋白重链、BAALC、肌间线蛋白、肌成纤维细胞抗原、SM22、和其任意的组合。所述术语“呼吸细胞标记物”通常是指DNA、RNA、蛋白质、碳水化合物或者基于糖脂的分子标记物，他们在培养细胞群体中的表达或存在可以通过标准方法(或者本文公开的方法)检测，并且其与培养的细胞群体(将成为呼吸细胞)中的一个或多个细胞一致。总之，所述术语呼吸细胞“标记物”或者“生物标记物”是指通常由天然呼吸细胞表达的分子。所述标记物可以是由所述细胞或者在染色体上可识别的物理位点(如基因、限制性核酸酶切识别位点或者所述SMC表达的编码多肽的核酸)表达的多肽。所述标记物可以是基因的表 达区域，称为“基因表达标记物”、或者不具有已知编码功能的一些DNA片段。由本发明考虑到的这种标记物包括但不限于，一种或多种以下的=Clara细胞分泌蛋白(CCSP);前表面活性蛋白C (Prosurfactant Protein C)(PPC) ;KRT18 ;分泌球蛋白、家族1A、成员I (子宫球蛋白或者SCGB1A1);表面活性蛋白Al(SFTPAl);及其任意的组合。所述术语“胃肠道细胞标记物”通常是指DNA、RNA、蛋白质、碳水化合物或者基于糖脂的分子标记物，他们在培养细胞群体中的表达或存在可以通过标准方法(或者本文公开的方法)检测，并且其与培养的细胞群体(将成为胃肠道细胞)中的一个或多个细胞一致。总之，所述术语胃肠道细胞“标记物”或者“生物标记物”是指通常由天然胃肠道细胞表达的分子。所述标记物可以是由所述细胞或者在染色体上可识别的物理位点(如基因、限制性核酸酶切识别位点或者所述胃肠道细胞表达的编码多肽的核酸)表达的多肽。所述标记物可以是基因的表达区域，称为“基因表达标记物”、或者不具有已知编码功能的一些DNA片段。这些现有技术中普通技术人员可以理解到合适的胃肠道细胞标记物。所述术语“食管道细胞标记物”通常是指DNA、RNA、蛋白质、碳水化合物或者基于糖脂的分子标记物，他们在培养细胞群体中的表达或存在可以通过标准方法(或者本文公开的方法)检测，并且其与培养的细胞群体(将成为食管细胞)中的一个或多个细胞一致。总之，所述术语食管细胞“标记物”或者“生物标记物”是指通常由天然食管细胞表达的分子。所述标记物可以是由所述细胞或者在染色体上可识别的物理位点(如基因、限制性核酸酶切识别位点或者所述食管细胞表达的编码多肽的核酸)表达的多肽。所述标记物可以是基因的表达区域，称为“基因表达标记物”、或者不具有已知编码功能的一些DNA片段。这些标记物可以是食管平滑肌细胞标记物，包括但不限于，一种或多种以下的心肌素，α-平滑肌肌动蛋白、调宁蛋白、肌球蛋白重链、BAALC、肌间线蛋白、肌成纤维细胞抗原、SM22、及其任意的组合。这种标记物可以是食管上皮细胞标记物，包括但不限于一种或多种以下物质KRT8 (角蛋白8), vffF(von Willebrand因子),细胞角蛋白8、18、19,及其任意的组合。所述术语“源自脂肪的平滑肌细胞标记物”或者“Ad-SMC标记物”是指在本文所描述的细胞群体中，在基因和/或蛋白质水平表达的标记物。基于观察到的蛋白质表达，所述细胞群体可以具有特定的细胞表面标记物性能，其中标记物被指定为阳性或阴性(对于在所述细胞表面上的蛋白表达)。对于阳性标记物，蛋白表达可以被观察到在约80%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%或者约100%。对于阴性标记物，蛋白表达可以被被观察到在约20%、约15%、约10%、约5%、约4%、约3%、约2%、约1%或者约0%。
所述术语“差异表达基因”、“差异基因表达”和他们交换使用的同义词，是指这种基因他们在第一细胞或细胞群体中的表达被激活到较高或较低的水平(相对于它们在第二细胞或细胞群体中的表达)。所述术语也包括这种基因它们在培养中的第一或第二细胞的传代过程中、随时间推移的不同阶段的表达被激活到较高或较低的水平所述术语。也可以理解差异表达基因可以是在核酸水平或蛋白质水平的被激活的或者被抑制的，或者可能会经历可变剪接而导致不同的表型产物。这种差异的表现可能是mRNA水平、表面表达、分泌或者其它多肽分割的变化。差异基因表达可以包括比较在两种或多种基因之间或者他们的产物之间的表达，或者比较在两种或多种基因或者他们的产物之间的表达比率，或者甚至比较相同基因两个不同的加工产物(其在所述第一细胞和所述第二细胞之间具有变化)。差异表达包括定量的以及定性的差异，在时间上或细胞表达模式上，在基因或者它的表达产物之间，例如所述第一细胞和所述第二细胞之间。为了本发明的目的，“差异基因表达”被认为存在，当存在至少约I倍，至少约1. 5倍，至少约2倍，至少约2. 5倍，至少约3倍，至少约3. 5fold,至少约4倍，至少约4. 5倍，至少约5倍，至少约5. 5倍，至少约6倍，至少约7倍，至少约8倍，至少约9倍，至少约10倍，至少约10. 5倍，至少约11倍，至少约 11. 5倍，至少约12倍，至少约12. 5倍，至少约13倍，至少约13. 5倍，至少约14倍，至少约14. 5倍，或者至少约15倍的差异，在给定基因在所述第一细胞和所述第二细胞之间的表达，或在培养细胞的传代过程中的不同阶段。所述标记物的表达差异可以是在源自脂肪的细胞(所述第一细胞)中相对于在间质干细胞或MSC (所述第二细胞)中的表达。所述术语“抑制”、“下调”、“下表达(under-express)”被可交换使用，并且意思是基因的表达、RNA分子或者编码一种或多种蛋白质或蛋白质亚单位的等价RNA分子的水平、或者一种或多种蛋白质或蛋白质亚单位的活性，相对于一种或多种对照(例如，一种或多种阳性和/或隐性对照)被降低。所述下表达可以是在源自脂肪的细胞中(相对于在MSC中的表达)。使用的所述术语“上调”或者“过表达(over-express)”意思是基因的表达，或者RNA分子的水平或者编码一种或多种蛋白质或蛋白质亚单元的等价RNA分子的水平、或者一种或多种蛋白质或蛋白质亚单元的活性，相对于一种或多种对照(例如一种或多种阳性的和/或阴性的对照)被提高。所述过表达可以是在源自脂肪的细胞中(相对于在MSC中的表达)。所述术语“收缩功能”是指平滑肌细胞收缩功能，涉及滑动肌动蛋白和肌球蛋白丝的相互作用，它是由肌球蛋白的钙激活的磷酸化所引发，从而完成依赖细胞内钙水平的收缩。所述术语“协调有节奏的收缩功能”或者"CRCF"是指细胞或者细胞群体的收缩功能，其特征在于周期性的收缩和放松模式。这种协调有节奏的收缩可以在本文所描述呼吸组织结构中观察到，例如在本文所描述的培养条件下的维持所述结构以后。所述术语“接触依赖性抑制”是指当两个或多个细胞彼此接触时，细胞生长停止。与在转化的细胞培养物中的集落形成相似，可以观察到细胞生长没有被接触抑制的细胞在彼此的顶部上堆积，不能在这种细胞培养物中观察到“接触依赖性抑制”的属性。骨髓间充质干细胞不具有这个属性。与此相反，具有接触-依赖性抑制性的细胞将在培养时不会被观察到在彼此的顶部上堆积。
所述术语“外周血”通常是指在整个身体循环的血液。所述术语“脂肪组织”或者脂肪，通常意思是松散结缔组织，其主要由脂肪细胞组成。脂肪组织可以从在身体中的多个位点获得，所述位点包括但不限于，皮肤下方(皮下脂肪)和周围的内脏器官(内脏脂肪)。所述术语“管腔器官”或“组织构造”通常是指器官或其部分，其特征具有外的、夕卜部的侧面和内部的、管腔的侧面。所述器官或组织构造可以是层状地组织地。例如，所述泌尿膀胱的壁包括大量层状组织的层。它具有移行上皮黏膜组成的内衬、称为黏膜下层的第二层(支持具有弹性纤维的结缔组织组成的黏膜)、以及称为由平滑肌组成的肌层的第三层。在另一个实施例中，天然血液血管具有多层的或层状的结构。动脉具有三层最内层称为内膜(intima),包括排列在管腔表面的血管内皮细胞；中间层称为中膜(media)，包括多层平滑肌细胞的薄片；以及最外层，称为外膜(adventia)，其含有松散结缔组织、较小的血 管和神经。所述内膜和中膜通过基底膜分离。在现有技术中的本领域技术人员将能理解不同的管腔器官和组织构造。所述术语“结构”是指至少一个细胞群体，其沉积在支架或模型的第一表面上或其中，所述支架或模型由合成的或者天然发生的生物材料组成。所述细胞群体可以是支架或模型在体内或在体外结合。所述术语“管腔器官结构”或者“管腔器官组织构造结构”是指至少一个细胞群体，其沉积在支架或者模型的表面上，所述支架或者模型由一种或多种合成的或天然发生的生物材料组成。在一个实施方案中，所述支架或者模型被形成以符合受试者天然管腔器官或组织构造的至少部分。所述受试者可以是需要重建、再生、扩大或替换天然管腔器官或组织构造的。所述细胞群体可以是平滑肌细胞群体(例如源自脂肪SMC群体或者源自外周血的SMC群体)。所述细胞群体可以在体内或者在体外与支架或者模型结合。所述术语“呼吸组织结构”是指由支架和一种或多种细胞群体(例如源自脂肪的SMC群体和/或呼吸细胞群体)组成的结构。所述结构可以是在至少一种细胞群体的沉积后进行培养，并且在沉积第二细胞群体后进一步培养。所述第二细胞群体可以接触所述支架和/或所述沉积的第一细胞群体。所述术语“样品”和或“患者样本”或“生物样本”通常意思是从个体、人体液体、人体组织、细胞系、组织培养物或其它来源获得的生物样品。所述术语包括人体液体，如血液(如外周血或静脉血)、尿液和或其它生物来源的液体(例如脂肪组织)样品；以及固体组织活检，例如活检样本(例如脂肪组织活检)，或组织培养物或来源其的细胞，以及它们的后代。所述定义也包括样品，其在它们从来源获得后以任意的方式被操作，例如通过试剂处理、溶液化或者某种成分的富集(例如蛋白质或者聚核苷酸)。所述定义也包括临床样品，也包括在培养基、细胞悬浮液、细胞裂解液、血清、血浆、生物液体和组织样品中的细胞。所述样品的来源可以是固体组织，例如来自新鲜的、冻结的和/或贮存的器官或组织样品或活检或抽吸物，血液或任意血液成分；人体液体，例如脑脊髓液、羊水、腹膜液、或间质液；来自所述受试者发育中任何时间的细胞。所述生物样品可以含有不是天然存在的复合物，具有或在组织中存在如防腐剂，抗凝血剂，缓冲液，固色剂，营养物，抗生素，或类似的化合物。所述样品可被用于诊断或监测分析。用于从哺乳动物获取样本的方法在本领域中公知的。如果所述术语“样品”单独使用，它仍然意味着“样品”是“生物样品”或“患者样品”，即，所述术语可以互换使用。样品也可能是测试样品。所述术语“测试样品”是指来自在植入本文所描述的结构后的受试者的样品。所述测试样品可以来源于多种在所述哺乳动物受试者中的来源，包括但不限于血液、血清、尿液、精液、骨髓、黏膜、组织等。所述术语“对照”或者“对照样品”是指阴性对照，其中预期的阴性结果有助于联系在所述测试样品中的阳性结果。可选择地，所述对照可以是阳性对照，其中预期的阳性结果有助于与在所述测试样品中的阴性结果联系。适合本发明的对照包括，但不限于，已知具有正常水平的细胞因子的样品，从已知没有被植入本文所述结构的哺乳动物受试者获得的样品，以及从已知正常的哺乳动物受试者获得的样品。对照也可以是从在植入本文所描述的结构之前的受试者获得的样品。另外，所述对照可以是含有正常细胞的样品，其与在所述 测试样品中含有的细胞具有相同的来源。本领域技术人员可以理解其它适合于本发明的对照。所述术语“受试者”的意思是任意单个的人体受试者，包括符合治疗条件的患者，其正在经历或具有一种或多种体症、症状或其它缺陷器官功能或故障的迹象，包括缺陷、损坏或者非功能性器官。这种受试者包括，但不限于，最新诊断或预先诊断的受试者，并且现在正经历重发或复发，或不管何种原因正处于缺陷器官功能或故障的危险期。所述受试者可以已经预先治疗缺陷器官功能或故障相关的疾病，或者没有被治疗。所述术语“患者”是指任意单个的动物，更优选的，需要治疗的哺乳动物(包括非人类动物，例如狗、马、兔、动物园动物、牛、猪、羊和非人类灵长类)。最优选的，所述患者是人类。所述术语“尿流改道”或者“导管”是指最终器官或组织构造，所述最终器官或组织构造由所述受试者在一段时间内与植入的尿流改道结构、吻合的输尿管和任选的附加的内腔相互作用而产生。所述内腔是与连接房室的前部，其允许尿液通过所述腹壁，并且可以由腹膜包裹的最前部的管道样的部分制备，将所述结构的尾端(定位在所述腹腔内部)与所述皮肤连接。所述术语“尾端的”和“颅端的”是关于尿生产和流体的描述性术语。所述术语“尾端的”是指所述尿流改道结构在植入后接近所述造口的一端，同时，所述术语“颅端的”是指所述尿流改道结构在植入后接近所述肾脏和输尿管的一端。所述尾端的可以指植入结果的所述“造口端的”或者“流出的” 一端。所述术语的“碎屑(detritis)”是指在植入尿流改道结构后发生的愈合和再生过程中形成的碎片。碎屑可以由脱落的组织细胞、炎性渗出物和支架生物降解物组成。如果所述导管被这些碎片阻塞(不当流出)，那么所述淤塞的碎片在所述导管的管腔形成碎屑或半固体团块。所述术语“清创术”是指手术的或者非手术的去除外源物质、或者来自导管撕裂的、衰弱的、污染的或者死亡的组织，以防止感染、防止阻塞和促进所述愈合过程。所述清创术可以包括碎屑的去除。所述术语“造口 ”是指手术创建的开口，用于尿液从尿流改道结构的排泄外流端通过流到人体的外部。所述尿液通常在体外的蓄水库收集。所述术语“造口端口 ”或者“造口纽扣”是指意思是，例如用于维持所述造口开口完整的装置。在一个实施方案中，所述造口端口促进尿液从尿流改道结构的排泄外流端通过流出到所述受试者身体的外部。在另一个实施方案中，所述造口端口的管腔可以用来连接与支架(支架系带)连接的缝合股，所述缝合股设置在一个或两个输尿管中，如此以避免支架迁移，并允许稍后去除支架。本文使用的所述术语“扩大”或“放大”是指增加存在的层状组织的管腔器官或组织构造的尺寸。例如，在本发明一方面中，所述存在的层状组织的管腔器官或组织构造可以放大，以百分之 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、或 29。在本发明的另一方面中，所述存在的层状组织的管腔器官或组织构造可以放大，以增加所述存在的层状组织的管腔器官或组织构造的容积。
本文所是使用的所述术语“容积”是指能够容纳在限定的区域内的液体的数量。“再生预后”或者“再生的预后”通常是指预期或者预测植入本文所描述的结构后可能的过程或结果。如本文所使用的，再生预后包括预期或预测功能性器官或组织构造在植入本文所描述结构后的发育或完善。如本文所使用的，“预后再生”意思是提供植入新器官或者组织构造后可能的过程或结果的预期或预测。“再生组织”指的是新的器官或组织构造的组织，其在植入本文所描述的结构后发育。2.细胞群体本发明提供的平滑肌细胞的群体，用于重建、再生、扩大或替换一个或多个以下层状组织管腔器官或组织构造，其中所述平滑肌细胞不是源自器官或组织构造，所述器官或组织构造属于所述受试者再生、重建、扩增或替换的；呼吸组织，其中所述平滑肌细胞不是源自呼吸组织；胃肠道组织，其中所述平滑肌细胞不是源自GI组织；血管，其中所述平滑肌细胞不是源自天然血管。所述SMC群体其特征在于收缩功能以及对一个或多个平滑肌细胞标记物为阳性。如本文所讨论的，组织工程原理已被成功地应用于提供可植入的细胞接种模型，用于层状组织管腔器官和组织构造的重建、扩大或替代，如膀胱或膀胱元件，通常由尿路上皮和平滑肌层组成。(Becker 等 Eur. Urol. 51, 1217-1228 (2007) ; Frimberger 等 Regen.Med. 1，425-435(2006) ; Roth 等 Curr. Urol. Rep. 10，119-125 (2009) ; Wood 等 Curr. Opin.Urol. 18,564-569)。平滑肌细胞可源自所述患者自身组织或合适供体的所述组织。不过，也有依赖于来自主要器官位点的细胞培养系统的发育与维持相关的挑战，例如在癌变膀胱组织的治疗过程中，用于发育新器官和健康工程组织的所述基本单元。显然，来自患者的癌细胞不适合于增殖可植入的新膀胱支架或模型。此外，来自供体的细胞供应及获取活检的难易程度可以为限制因素。本发明提供的细胞群体源自与所述器官或组织构造不同的来源，所述器官或组织构造为所述重建、扩大或替换的所述受试者的。在一个实施方案中，所述来源为非自体来源。所述非自体来源可能为同种异体的、同源的(自体或同基因的)、或其任意组合。在另一实施方案中，所述来源为自体的来源。在另一方面中，所述细胞群体表达标记物与平滑肌细胞群体一致或其典型。在一方面中，所述来源为外周血。在一个实施方案中，所述外周血来源的平滑肌细胞群体来自合适的供体。所述供体样本可能为静脉血液。
在一方面中，所述来源为脂肪组织。在一个实施方案中，所述脂肪组织来源的平滑肌细胞群体来自合适的供体样品。所述供体样品可能为腹部去脂术或脂肪吸收过程中除去的脂肪组织。在又一其它实施方案中，所述分离的本发明的细胞群体，培养后，可以发育各种平滑肌细胞，其特征包括但不限于，丘陵和山谷形态，表达一个或多个平滑肌肉细胞标记物，收缩功能，形成纤维，和细胞因子的合成。在一方面中，所述培养的细胞群体的特征在于其丘陵和山谷形态。所述细胞具有丘陵和山谷的形态，可能具有各种特性，包括但不限于，细长的，扁平的和传代后的成纤维样的，加长的和平行布置的，“陀螺”的增长外观，及其任意组合。在一个实施方案中，在适当的培养基中培养后，所述细胞群体发育出了 “丘陵和山谷形态”，其为典型培养的平滑肌细胞。
另一方面，所述培养的细胞群体其特征在于，存在一个或多个平滑肌细胞标记物。在一个实施方案中，在适当的介质中培养所述细胞群体后，开发检测平滑肌细胞的标记物，包括但不限于一个或多个下列心肌素、α-平滑肌肌动蛋白、调宁蛋白、肌球蛋白重链、BAALC、结蛋白、肌成纤维细胞抗原、SM22，及其任意组合。在另一方面中，所述培养的细胞群体的特征在于存在一个或多个细胞表达一个或多个细胞表面标记物。在一个实施方案中，在适当的培养基中培养的所述细胞群体后，包含一个或多个对细胞表面标记物为阳性的细胞，包括但不限于，一个或多个下列的CD73、⑶90、⑶105、⑶166、⑶31、⑶54、⑶56、⑶117，及其任意组合。对细胞表面标记物为阳性的细胞群体，可能在基因表达水平和/或蛋白表达水平(见实施例3)上为阳性。例如，所述细胞群体可能证明⑶73在所述基因水平上表达，但不在蛋白质水平上表达，而⑶45可能证明在基因和蛋白水平上表达。在另一实施方案中，在适当的培养基中培养的所述细胞群体包含一个或多个细胞，其为CD45+、CD31+、CD54+、CD56+、CD90+dPCD105+。在另一实施方案中，所述细胞群体具有细胞表面标记物配置，其为⑶31+、⑶73-、⑶90+、⑶105+、⑶117+，⑶133-。所述细胞表面标记物配置还可以包括一个或多个⑶45+、⑶166+、⑶54+，和/或CD56+。在另一方面，所述培养的细胞群体其特征在于存在一个或多个具有收缩功能的细胞。在一个实施方案中，在适当的培养基中培养的所述细胞群体发育收缩功能。在另一实施方案中，所述收缩功能是钙依赖的。在一个其它的实施方案中，通过钙离子螯合剂抑制收缩来证实其所述钙依赖性收缩功能。在另一实施方案中，所述钙离子螯合剂为EDTA。那些在本技术领域的普通技术人员将会理解，在本领域中已知的其它螯合剂可能是合适的。在另一方面中，所述培养的细胞群体的特征在于丝的形成。在一个实施方案中，在丝形成后，在适当的培养基中培养所述细胞群体。在一方面中，该细胞群体的包括表达一个或多个细胞因子的至少一个细胞。在一个实施方案中，所述细胞因子选自MCP-1、制瘤素M、IL-8，和GR0。在一方面中，本发明的所述细胞群体在分离后具有有限的的培养增殖寿命。在其它实施方案中，该细胞群体具有的寿命约I代，约2代，约3代，约4代，约5代，约6代，约7代，约8代，约9代，约10代，约11代，约12代，13代，14代，约15代，约16代，约17代，或18代。在一个优选的实施方案中，该细胞群体具有不超过5代的培养寿命。所述脂肪来源的SMC在每代之间一般可以培养3-5天，而且血液来源的SMC在所述第一代之前，一般可以培养14天，然后附加代(更多详细信息，见实施例1)可以培养3-5天。在一方面中，本发明提供了再生细胞群体，当沉积在如本文所述的支架或模型上时含有至少一个再生细胞，并植入到需要的受试者中，为所述器官或组织构造提供了再生效果，所述器官或组织构造为本文所述重建、扩大、或替换的所述受试者的。再生细胞群体具有植入有需要的患者后激发或启动层状组织管腔器官或组织构造再生的能力。在一般情况下，所述器官或组织构造的再生，其特征在于通过所述细胞成分，组织组成和体系结构、功能和调节发育的恢复。另外，再生的细胞群体最大限度地减少趋向于发生在植入的细胞接种管腔器官或组织构造结构部位的不完整或疾病。在所述植入部位的组织破坏可表现自身为增加胶原蛋白沉积和/或形成瘢痕组织，可以通过使用再生细胞群体使其每一个被最小化。此外，某些细胞活动指示的再生过程。在使用本文所述的细胞群体和支架来再生膀胱或膀胱部分所述情况下，再生器官或组织构造由平滑肌实质的维管组织(辐射围绕众多微血管延伸朝向管腔表面)组成，以及基质元素具有发达的血管与黏膜表面对齐(见Jayo等 (2008) Regen Med3，671-682)。再生膀胱或膀胱部分，其的特征还在于存在纺锤/间充质细胞和a SMA阳性肌前体细胞。在一个实施方案中，在新基质组织和多个新血管(动脉)周围观察到所述a SMA阳性纺锤细胞。所述再生细胞群体有能力刺激或引发不同器官或组织构造再生，包括但不限于，胃肠器官或组织构造，如食管、小肠、大肠、胃、结肠、或肛门括约肌；呼吸器官或组织构造，例如，肺，肺组织包括肺泡和细支气管组织；血管。在一个实施方案中，所述再生的细胞为脂肪来源的平滑肌细胞，其利于细胞成分、组织的组织和体系结构、和/或器官或组织构造的功能的恢复。在另一实施方案中，所述再生的细胞不是干细胞。在另一方面中，所述再生细胞群体提供了再生的作用，其特征在于所述适应性调节还原的层状组织管腔器官或组织构造的大小。在一个实施方案中，所述再生细胞群体的再生作用是建立对受试者具有特异性的适应性调节，所述受试者接收接种所述再生细胞群体的所述支架或模型。在一个实施方案中，所述适应性调节使用本文所述的结构替换或扩大受试者的膀胱，使得所述新膀胱生长和发育到与受试者身体大小成正比的尺寸。在一个实施方案中，所述细胞群体能够再生刺激MCP-1产生细胞群体，其中包含至少一个表达所述趋化因子的细胞产生MCP-1。所述细胞因子MCP-1为膀胱逼尿肌细胞的正常产物。在主动脉平滑肌细胞中，它在再生中起到了重要作用，及其招募单核细胞的能力是众所周知的。然而，它不止是趋化因子；它也是一种有效的血管平滑肌细胞增殖的有丝分裂原以及招募循环单核细胞到血管损伤区域。单核细胞通常转化为巨噬细胞，其可以作为细胞因子和生长因子的储藏。巨噬细胞和肌肉前体细胞二者目标为MCP-1信号。此细胞因子在体内有牵连的干细胞和祖细胞招募，可能有助于再生过程。在一个实施方案中，能够再生刺激的所述细胞群体为产生MCP-1的细胞群体，其中包含至少一个细胞表达趋化因子产物MCP-1。MCP-1再生刺激，其特征在于招募某些类型的细胞到所述植入部位。在一个实施方案中，MCP-1招募肌肉祖细胞到所述植入部位以在所述新膀胱内增殖。在另一实施方案中，MCP-1招募单核细胞到植入部位，进而产生各种细胞因子和/或趋化因子，以促进再生过程。在一个实施方案中，MCP-1诱导的大网膜细胞发育成肌肉细胞。在一方面中，本发明提供了使用特定的细胞因子，如MCP-1，作为替代标记物用于组织再生。这样的标记物在功能是否被改组的基础上可用于结合评估再生。在再生过程中的时间内监测替代标记物，也可以作为再生的预后指标。在另一实施方案中，所述细胞群体为纯化的细胞群体。如本文所述的纯化细胞群体，其特征在于基于一个或多个形态的表型，标记物的所述表达，和功能。所述表型包括但不限于，一个或多个丘陵和山谷形态，表达一个或多个平滑肌细胞标记物，细胞因子的表达，培养中有限的增殖寿命，收缩功能，以及诱导长丝形成的能力。所述表型可包括本文所述的其他功能或那些在本技术领域的普通技术人员所知的。在另一实施方案中，所述纯化群体基本上为均匀的平滑肌细胞群体，如本文所述。纯化的群体，其基本上是均匀的，通常至少约90%是均匀的，如根据一个或多个形态，标记物的表达，和功能来判断的。在其它实施方案中，所述纯化的群体至少约95%是均匀的，至少约98%是均匀的，或至少约99. 5%是均匀的。在另一实施方案中，所述平滑肌细胞群体直接源自人类脂肪组织，其特征在于差异表达以下的一个或多个骨桥蛋白、0ct4B、生长分化因子5 (⑶F5)、肝细胞生长因子(HGF)、白血病抑制因子(LIF)、黑色素瘤细胞粘附分子(MCAM)、血管细胞粘附分子I(VCAM1)、PECAM、vWF、FLK-1、runt-相关转录因子 2 (RUX2)、骨形态发生蛋白 6 (BMP6)、⑶44，和IL-1B，相对其在人骨髓源的间充质干细胞(MSC)的表达水平。在另外一个实施方案中，所述 SMC 群(a)低量表达一个或多个⑶F5、HGF、LIF、MCAM、RUNX2、VCAMl、PECAM, vffF和Flk-1和/或(b)过量表达的一个或多个0ct4B、骨桥蛋白、BMP6、⑶44，和IL-1B，相对于其在人骨髓来源的MSCs的表达水平。在另外一个实施方案中，所述SMC群(a)低量表达所有的 ffl)F5、HGF、LIF、MCAM、RUNX2、VCAMl，PECAM 和 vWF，和 Flk-1 和 / 或(b)过量表达的所有的0ct4B、骨桥蛋白、BMP6，⑶44和IL-1B，相对于其在人骨髓来源的间充质干细胞的表达水平。在另一实施方案中，所述平滑肌细胞群体直接源自于脂肪组织，所述平滑肌细胞群体包括一个或多个⑶45+细胞和/或一个或多个⑶117+细胞。在其它实施方案中，本发明提供了平滑肌细胞群体，直接源自人体脂肪组织，比人类骨髓来源的MSC具有较短的增殖寿命。在另一实施方案中，所述SMC群在培养中显示出接触依赖性抑制增殖。在另外一个实施方案中，所述SMC群直接源自脂肪组织，其特征在于下调至少一个平滑肌细胞(SMC)标记以响应血栓素A2模拟物。在其它实施方案中，所述SMC标记选自心肌素和肌球蛋白重链-平滑肌同种型(SMMHC)。在另一实施方案中，所述心肌素和SMMHC是下调的，以响应血栓素A2模拟物。在所有的实施方案中，所述SMC群源自自体来源或非自体来源。在另一实施方案中，本发明的所述细胞群体可施用于具有疾病的受试者而不使用支架，如移植。那些在本领域的普通技术人员将理解移植的合适方法。本发明提供平滑肌细胞群体从与所述管腔器官或组织构造不同的来源分离，所述管腔器官或组织构造为所述再生，重建，扩大或替换的受试者的。所述管腔器官或组织构造可能为膀胱或膀胱的部分，呼吸器官或组织构造，胃肠道器官或组织构造，血管器官或组织构造，例如，血管，或眼组织构造。因此，所述平滑肌细胞群体可能源自非膀胱、非呼吸、非胃肠道、非血管、或非眼来源。本发明还提供了 GI组织细胞群体，如源自所述食管的食管细胞群体。 所述食管来源可能为自体源。在一个实施方案中，该细胞群体为异源性细胞群体。在另一实施方案中，所述异源细胞群体包括上皮细胞和/或平滑肌细胞。在另一实施方案中，所述食管细胞群体的特征在于存在一个或多个生物标记物。在另一实施方案中，该细胞群体具有可检测的上皮细胞标记物，包括但不限于，一个或多个以下KRT8 (角蛋白8)、vWF (von Willebrand因子)、细胞角蛋白8、18、19，及其任何组合。在一个实施方案中，该细胞群体具有可检测的平滑肌细胞标记物，包括但不限于，一个或多个以下心肌素、α-平滑肌肌动蛋白、调宁蛋白、肌球蛋白重链、BAALC,结蛋白、肌成纤维细胞抗原、SM22、及其任意组合。本发明还提供了呼吸组织细胞群体，如源自肺(例如，全肺或肺活检)的细胞群体。所述来源可能为自体或非自体来源。在一个实施方案中，该细胞群体为异源性的细胞群体。在另一实施方案中，所述异源细胞群体可包括细支气管细胞、上皮细胞、肺泡细胞、Clara细胞，或其任意组合。所述呼吸细胞群体的特征在于细支气管细胞、上皮细胞、肺泡细胞、及其任意组合相关标记的表达。所述标记物包括一个或多个以下物质=Clara细胞分泌蛋白(CCSP)>Prosurfactant 蛋白 C (proSPC)、表面活性蛋白 C (SPC)、KRT18、Secretoglobulin、·家族1A、成员I (胚泡激肽)(SCGB1A1)，和表面活性蛋白Al (SFTPA1)。(见实施例6_9)CCSP为为细支气管上皮细胞标记物，以及proSPC为肺泡上皮细胞标记物。KRT18为肺特异性细胞角蛋白和上皮细胞标记物。SCGB1A1 (分泌球蛋白，家族1A，成员I (子宫球蛋白))为Clara细胞标记物。SFTPAl为肺泡上皮细胞标记物。所述呼吸细胞群体也可以为纯化的细胞群体。本发明还提供了内皮细胞(EC)群体。此EC群体可用于血管的重建、扩大或替换。目前，直接从静脉或动脉获得细胞群体，以构建血管移植(Yang等Annals of Plastic Surgery:March2009-Volume62-1ssue3-pp297-303)。内皮细胞可以从所述主动脉获得(CascadeBiologiCiS，C-006)。然而，获得合适的用于分离细胞群体的血管片段，从血管获得细胞的困难性，以及从每活检体获得的细胞的数目，为限制因素。这是有利的从身体的其他部位获得细胞群体，其中细胞更丰富，更容易获得更大的数量。本发明提供的细胞群体源自非血管来源。所述来源可能为自体或非自体。所述细胞群体可能为平滑肌细胞(SMC)群体或内皮细胞(EC)群体。所述非血管来源可以为脂肪组织或外周血。所述SMC群体可以源自患者样本。所述患者样本可能为脂肪组织或静脉血。在一个实施方案中，所述非血管源可能为腹部去脂术或脂肪吸收过程中除去的脂肪组织。本发明考虑内皮细胞(EC)群体的使用来自非血管来源，其特征在于表达的基因为EC群体或与其一致。所述EC群体其特征可在于一个或多个所述下列 CDH5/VECAD、vWF、PECAM1、FLT1/VEGFR、KDR/FLK1、TEK，及其任何组合中的差异表达。所述差异表达的基因可能为EC标记物。在另一实施方案中，在适当的培养基中培养的所述细胞群体开发的可检测的EC标记物，包括但不限于，一种或多种所述下列 CDH5/VECAD、vWF、PECAMl、FLT1/VEGFR、KDR/FLK1、TEK，及其任何组合。在一方面中，所述培养的EC群体，其特征在于内皮形态。所述细胞表现出缩短的、圆形的或长方体形状。在实施例17中更详细地描述了 EC群体。在另一方面，本发明涉及源自膀胱组织的平滑肌细胞群体，用于层状组织管腔器官或组织构造重建、再生、增强或替换，其中所述平滑肌细胞源自非自体来源。所述非自体来源可能为异基因的或同基因的。3.分离细胞群体的方法
自体细胞群体直接源自需要治疗的受试者。非自体细胞群体可能源自合适的捐赠者。所述源组织一般与需要治疗的器官或组织构造不同。细胞群体可以源自患者自身组织或供体组织，例如，脂肪或外周血。所述细胞可被分离活检。此外，所述细胞可以在使用前冻结或扩大。为了准备构建细胞接种支架，从含有平滑肌细胞的合适的供体中获得的样品，被分解成合适的细胞悬液。已发行的美国专利号5，567，612 (其全部内容通过引用的方式纳入本文)对分离和培养细胞的方法进行了讨论。分解所述细胞形成所述单细胞的阶段对于初始原代培养而言是没有必要的，因为一段时间后可得到单细胞悬浮液，例如，在体外培养一星期。可通过机械和酶破坏细胞外模型和将细胞维持一体的细胞间连接来进行组织分离。非自体细胞可以在体外培养，如果需要的话，可用于增加接种在支架上的细胞数。可在接种遗传物质之前进行细胞转染。可在聚合物接种之前对平滑肌细胞转染特定的基因。所述细胞聚合物结构可携带遗传信息(所述宿主或所述组织工程新器官长期存 活所需要)。可以制备细胞培养物，带或不带细胞分级分离步骤。可以使用的细胞分级分离技术是那些在本技术领域技术人员已知的。也可以根据细胞的大小、DNA含量、细胞表面抗原、和生存能力进行细胞分级分离。例如，可从脂肪组织中富集平滑肌细胞，同时减少内皮细胞和脂肪细胞来收集平滑肌细胞。虽然也可以使用细胞分级分离，其没有必要用于本发明的所述实践中。本文所述方法的另一种任选步骤为冷冻保存。低温保存可能是有用的，例如，减少多个侵入性外科手术的需要。取自受试者活体检查或样品的细胞可能被放大，而且所述放大细胞的一部分可以使用，而另一部分可低温法保藏。扩增并保存细胞的所述能力，可最大限度地减少外科手术所需的数量。低温保存效用的另一个例子为在组织库中。非自体细胞可以被存储，例如，在供体组织库中。由于新的器官或组织构造需要细胞，可以根据需要使用所述冷冻保存的细胞供应。可以初步确定合适的供体而且一个或多个活检可低温保藏。以后，如果受体的器官或组织构造在一些治疗方式下失败后，可解冻所述低温保存完好的非自体细胞并用于治疗。例如，如果经治疗后，肿瘤在受试者新的器官或组织构造中重新出现，低温保藏的细胞可用于重建所述器官或组织构造，而不需要源自供体的额外活检标本。根据以下常规协议，平滑肌细胞可从脂肪或外周血中分离。可以得到合适的重量(例如，以克为单位)和/或面积(例如，平方厘米)的脂肪活检标本。在所述计划植入新的器官或组织的构造结构之前，可以得到适当体积的(例如，ml)外周血。以下为协议的具有代表性的例子，其适合从脂肪的所述基质血管部分(SVF)(代表由多种类型细胞组成的异质细胞群体，包括内皮细胞和平滑肌细胞以及由国际细胞治疗协会(ISCT)标准(Domini等2006Cytotherapy8:4，315-317)定义的类MSC)分离平滑肌细胞。可通过活检并用PBS (例如，3次)洗涤，用解剖刀和剪刀切碎，转移到50mL锥形管中，并在胶原酶(例如，O.1至O. 3% XWorthington)溶液和1% BSA的DMEM-HG中37° C下温育60分钟，来获得脂肪组织合适的克重量(例如，7-25g)。可不断地震荡或定期摇动所述锥形管，以利于消化。可以在600g下进行10分钟离心分离，沉淀所述SVF，再悬浮于DMEM-HG+10%FBS中。然后，基质血管部分可用于接种零代。以下为协议的具有代表性的例子，其适合从外周血中分离平滑肌细胞。合适体积的外周血(如25ml)可1:1稀释在PBS中，并在50mL锥形管中，用25ml的Histopaque-1077(Sigma)分层。在离心分离(如，800g,30分钟)后，可收集所述单核部分，用PBS洗漆一次，并再悬浮于α -MEM/10%胎牛血清(Invitrogen)中，以接种零代。另一方面，本发明涉及从膀胱组织分离平滑肌细胞群体的方法，其用于重建、再生、扩大或替换层状组织管腔器官或组织构造，其中所述平滑肌细胞(SMC)源自非体源。所述非自体源可能为异基因或同基因的。那些在本领域的普通技术人员将理解从膀胱组织中分离SMC的协议。例如,示例性协议中见于Bertram等,美国专利号7，918, 897 ；Atala,美国专利号 6，576，019 ;Kim BS 和 Atala A:Mesenchymal cell culture: smooth muscle.1n:Methods of Tissue Engineering.由 A Atala和 RP Lanza. San Diego编辑的AcademicPress2002;pp287-292;以及 Lai JY 和 Atala A:Epithelial culture:urothelium.1n:Methods of Tissue Engineering.由 A Atala和 RP Lanza编辑的.San Diego:AcademicPress2002;pp243-246,其中每一个的全部内容通过引用方式纳入本文。那些本领域的普通技术人员将会理解用于分离平滑肌细胞的额外的方法。 在另一方面中，本发明提供了分离食管细胞群体的方法。以下为适合从所述食管组织中分离食管细胞的代表性的协议实施例。获得食管组织，并放置在DMEM+5 μ g/mL的庆大霉素(洗涤液(Wash Solution))中并涡旋震荡5分钟。然后，将所述组织放入新鲜的洗涤液中。在将组织切碎至均匀大小之前，重复此过程I到5次。然后放置所述切碎的组织到含有消化溶液(Digest Solution)(具有300U/mL胶原蛋白酶TypeIV-Worthington/Dispase-Stem细胞在DMEM中；20mL/lg组织)的50mL离心管中。消化在37° C下进行30分钟。用20% FBS，在KSFM培养基中实现酶中和。然后混合所述消化的组织，并通过一个IOOuM Steriflip过滤器过滤，以确保没有大的组织片段转入。然后，所述材料在300g下离心5分钟以沉淀所述细胞。然后用KSFM洗涤所述细胞沉淀。然后计数所述细胞并铺板在生长培养基(KSFM+2% FBS或KGM (50:50的KSFM与附加物+DMEMlO% FBS，含有Anti/Anti7IX ITS)上(参见实施例12)。另一方面，本发明提供分离呼吸道细胞群体的方法。实施例6提供了适合从肺组织分离呼吸道细胞的代表性的协议实施例。那些在本技术领域的普通技术人员将理解分离平滑肌、食管、呼吸道和胃肠细胞群体的附加方法。在一方面中，本发明提供了从SVF分离平滑肌细胞群体的方法，而不需要诱导分化成平滑肌细胞的条件。在一个实施方案中，所述方法包括a)获得脂肪组织，b)消化所述脂肪组织，c)离心所述消化的脂肪组织，提供基质血管部分(SVF)，d)培养所述SVF，而不需要诱导分化成平滑肌细胞的条件，和e)从源自SVF的脂肪组织中分离平滑肌细胞群体。在一个实施方案中，所述培养步骤包括洗涤所述SVF，重新悬浮细胞培养基中的所述SVF，并平板涂覆重新悬浮的SVF。在另一实施方案中，所述培养步骤包括提供细胞群体，其粘结到所述细胞培养支持物，如板或容器。在另一实施方案中，所述方法进一步包括扩大培养的细胞群体。在其它实施方案中，所述方法进一步包括分析所述平滑肌细胞群体的平滑肌细胞特性。在一个实施方案中，所述脂肪组织源自非自体来源。在一个实施方案中，所述培养条件不需要使用细胞培养成分诱导源自SVF脂肪组织的细胞群体分化成平滑肌细胞。Jack等，J Biomaterials30 (2009) 3529-3270报道，在含有肝素的诱导培养基上培养源自SVF的未分化的脂肪干细胞6个星期，以将干细胞分化成平滑肌细胞(见Rodriguez美国专利号7，531，355)。由Jack等报道的所述干细胞并不需要在此孵育期分裂。在另一实施方案中，所述培养条件不需要使用诱导介质，包括含有肝素的诱导介质。在另一个实施方案中，本发明的所述方法包括使用的培养条件不需要使用外源性生长因子将细胞群体分化成平滑肌细胞或用于培养和扩大细胞群体。与其它报道的方法相比，本发明方法的优点包括删除了将脂肪干细胞分化成平滑肌细胞的步骤，从而减少在获得脂肪活检和从中分离平滑肌细胞群体之间的时间间隔。此夕卜，删除了其它诱导分化的细胞培养基成分，如外源性生长因子，对于成本方面是有利的。在另一方面，本发明提供了分离和培养平滑肌细胞群体的方法，其含有至少一个具有收缩功能的细胞，并且对一个或多个平滑肌细胞标记物为阳性。在一个实施方案中，所述方法包括以下步骤从合适的供体中获得样品，其中所述样本不能从所述管腔内脏器官或组织构造中获得，所述管腔内脏器官或组织构造为在有需要其的受试者中重建、扩增或替换的所述目标。在另一实施方案中，所述方法包括从捐赠样本中获得平滑肌细胞的所述 步骤。在另外一个实施方案中，所述管腔内脏器官或组织构造为膀胱或膀胱部分。在一个实施方案中，所述示例为非自体样品。在另一实施方案中，所述样品为外周血液样本。在又一实施方案中，所述样品为脂肪组织样品。所述脂肪组织可能为腹部去脂术过程中从受试者除去的组织。在另一实施方案中，所述获得步骤之后为分离步骤。在外周血样品的情况下，所述分离步骤包括将所述样品与密度梯度材料接触，离心所述样品来确定具有单核部分的密度梯度，从所述密度梯度中提取单核部分。所述分离步骤之后为培养步骤，在该步骤中对所述提取部分的细胞进行培养。在所述脂肪组织样品的实例中，所述纯化步骤包括用胶原酶消化样品，离心消化的样品，将离心样品混合以从原代脂肪细胞中分离基质细胞，离心分离所述混合样品获得基质血管部分，可以重新悬浮用于随后的培养。在一个方面中，本发明提供了未经使用诱导细胞培养基提供分离平滑肌细胞(SMC)群体的方法。在一个实施方案中，该方法包括以下步骤a)获得脂肪组织活检，b)酶促消化所述脂肪组织，c)离心所述消化的脂肪组织，以提供一种包含异质性细胞群体的基质血管部分(SVF)，d)洗涤和平板涂覆所述异质性细胞群体，e)未经使用平滑肌细胞分化诱导介质，培养所述细胞群体，f)从所述培养的细胞中分离出完全分化的SMC群体。在另一实施方案中，所述培养步骤e)包括选择贴壁于细胞培养支持物的细胞。在另一实施方案中，所述培养步骤e)不包括使用含有外源性生长因子的细胞培养基。在一个实施方案中，所述培养方法包括使用的细胞培养基含有最小必需培养基(例如，DMEM或-MEM)和胎牛血清(例如，10% FBS),由本领域那些普通技术人员已知的标准条件。在另一个实施方案中，所述平滑肌细胞群体不是来源自脂肪的干细胞群体。在一个其它实施方案中，平滑肌细胞群体不是间充质干细胞群体。在另一个方面中，本发明提供了分离和培养内皮细胞群体的方法。EC群体的特征在于，存在的细胞表现出缩短的内皮样形态、圆形的或长方体形状。所述EC群体含有的细胞对一个或多个内皮细胞标记物为阳性。在一个实施方案中，所述方法包括以下步骤从有需要重建、扩增或替换血管的患者获得样品，其中样品从非血管源获得。在另一实施方案中，内皮细胞源自患者身上获得的样品。在一个实施方案中，所述样品对患者为自体或非自体。在另一实施方案中，所述样品为外周血样品。在又一实施方案中，所述样品为脂肪组织样本。所述脂肪组织可以是腹部去脂术过程中从受试者除去的组织。在另一实施方案中，所述获得步骤之后为分离步骤。在外周血样品的所述实例中，所述分离步骤包括将所述样品与密度梯度材料接触，离心样品来确定单个分离频带中产生的细胞的密度梯度，从密度梯度中提取和洗涤细胞的分离频带。所述分离步骤之后为培养步骤，在该步骤中对所述提取部分的细胞进行培养。在脂肪组织样本的实例中，所述纯化步骤包括用胶原酶消化所述样品，离心消化的样品，混合离心样品以从原代脂肪细胞中分离基质细胞，离心所述的混合样品以获得基质血管部分，其可以重新悬浮用于随后的培养。在一方面中，本发明提供了分离内皮细胞(EC)群体的方法。已成功地从外周血和脂肪源分离出内皮细胞(Dai ju 等,2005. Circulationlll:926-931; Shepherd等,2006. TheFASEB J. 20:E1124-E1132;melero-Martin JM 等,2007.Bloodl09(ll):4761-4768;Kern等，1983. J. Cl in.1nvest. 71:1822-1829;Planat-benard V 等,2004.Circulation109:656-663)。在一个实施方案中，本发明提供了从非血管源分离EC的方法。所述血管源可以是外周血，而且实施例17提供了用于获得EC的示例性协议。所述非血管源可以是脂肪组织，在其实例中，所述方法可以包括一个或多个以下步骤a)获得脂肪组织活检，b)酶消化所述脂肪组织，c)离心分离所述消化脂肪组织以提供基质血管部分(SVF)，其包含异质性群体的细胞，d)洗涤和平板涂覆所述异质性细胞群体，e)在细胞培养基中以VEGF培养细胞群体，f )从所述培养的细胞中分离EC群体。在另外一个实施例中，所述培养步骤e)包括选择贴壁于细胞培养支持物的细胞。以下的实施例17提供了从脂肪组织中分离内皮细胞示例方法的附加息。在一个实施方案中，所述培养方法包括使用含有最小必需培养基(例如，DMEM、α-ΜΕΜ、或EGM-2 (Cambrex Bio Science))和胎牛血清(例如，10% FBS的细胞培养基)，由本领域那些普通技术人员已知的标准条件。在另一实施方案中，所述内皮细胞群体不是脂肪来源的干细胞群体。在另外一实施方案中，内皮细胞群体不是间充质干细胞群体。实施例17描述了获得EC群体的示例性协议。4.支架如Atala美国6576019 (其全部内容通过引用的方式纳入本文)中描述的，支架或聚合物模型可以由各种不同的材料组成。一般地，生物相容材料及尤其是可生物降解材料是本文所述的构建支架的优选材料。所述支架为可植入的、生物相容的、合成的或天然的聚合物模型，至少具有两个独立的表面。所述支架被形成以符合有需要或治疗的管腔器官或组织构造的至少部分。所述生物相容性材料为可生物降解的。生物相容性是指对生物学功能不具有毒或有害影响的材料。可生物降解是指材料可被患者身体吸收或降解。可生物降解材料的实例包括，例如，可吸收缝合线。用于形成支架的代表性材料包括天然的或合成聚合物，例如，胶原蛋白，聚(α -羟基酯)，如聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚原酸酯和聚酐及其共聚物，其被以可控制的速率水解降解和被再吸收。这些材料为可降解性，可管理性，大小和配置提供了最大程度的控制。优选的可生物降解的聚合物材料包括聚乙醇酸和丙交酯乙交酯共聚酯/物纤维(polyglactin)，开发的如可吸收的合成缝合材料。聚乙醇酸和丙交酯乙交酯共聚酯/物纤维可由生产商提供。其它支架材料包括纤维素醚、纤维素、纤维素酯、氟化聚乙烯、聚-4-甲基戊烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚苯并恶唑、聚碳酸酯、聚芳醚腈、聚酯、聚酯碳酸酯、聚醚、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚砜、聚乙烯、聚氟烯烃、聚酰亚胺、聚烯烃、聚恶二唑、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯、聚苯乙烯、聚硫化物、聚砜、聚四氟乙烯、聚硫醚、聚三唑、聚氨酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、再生纤维素、硅树脂、脲-甲醛，或共聚物或这些材料的物理共混物。所述材料可浸溃合适的抗微生物剂，并可被颜色添加剂着色以增加能见度以帮助手术过程。其它支架为可生物降解的材料，包括由Ethicon Co. (EthiconCo.，Somerville, N. J.)制造的合成缝合材料，如M0N0CRYL (乙交酯和ε -己内酯共聚物)，VICRYL 或Polyglactin910 (涂覆有Polyglactin370和硬脂酸钙的丙交酯和乙交酯的共聚物)，和PANACRYL (涂覆有己内酯和乙交酯共聚物的丙交酯和乙交酯共聚物)。(CraigP. H. , Williams J. A. , Davis K. ff.,等A Biological Comparison of Polyglactin9IOandPolyglycolic Acid Synthetic Absorbable Sutures. Surg. 141; 1010，(1975))和聚乙酉享酸。这些使用材料可由生产商提供。在又一实施方案中，可以使用天然脱细胞器官部件创建所述模型或支架。可通过 从器官中除去全部细胞和组织内容物来对生物结构或器官部件进行脱细胞处理。脱细胞处理方法包括一系列的连续提取。该提取过程的一个关键特性为恶劣提取，其可能扰乱或破坏生物结构的复杂基础结构，可避免。第一步涉及除去细胞碎片以及溶解细胞膜。其后为溶解核细胞质组分和核组分。优选地，所述生物结构，例如，器官的一部分，通过使用温和机械破碎方法去除包围器官的细胞膜和细胞碎片来脱细胞。所述柔和的机械破碎方法必须足以破坏细胞膜。然而，在所述脱细胞的过程中，应避免损坏或干扰所述生物结构的复杂基础结构。温和机械破碎方法包括刮擦所述器官部分的表面，搅动所述器官部分，或在合适量的流体中，例如，蒸馏水中搅拌器官。在一个优选的实施方案中，所述温和的机械破碎方法包括在合适体积的蒸馏水中搅拌所述器官部分，直到所述细胞膜被破坏，以及细胞碎片已经从所述器官移除。在所述细胞膜被移除后，所述生物结构的细胞核和细胞质组件都被删除。这可以在通过溶解所述细胞和核部件，而不扰乱所述基础结构的情况下进行。也可使用非离子型洗涤剂或表面活性剂溶解所述核成分。非离子型洗涤剂或表面活性剂的实例包括但不限于，所述Triton 系列，可由 Rohm and Haas ofPhiladelphia,Pa.,提供，其中包括的 TritonX-100、Triton N-1OUTriton X_114、Triton X-405、Triton X-705 和 Triton DF-16，可由许多供应商市售提供；所述Tween系列，如单月桂酸酯(Tween20)、单棕榈酸酯(Tween40)、单油酸酯(Tween80)和聚氧乙烯_23_月桂基醚(Bri j. 35)、聚氧乙烯醚W_1 (Polyox),及类似物、胆酸钠、脱氧胆酸盐、CHAPS、阜草苷、η-正癸基-D-glucopuranoside、n-正庚基-D-批喃葡萄糖苷、η-正辛基-D-吡喃葡糖苷和Nonidet Ρ-40。本领域技术人员将理解属于在上述分类的化合物的描述，和可从市售得到的供应商以及可能在 “Chemical Classification, Emulsifiers and Detergents，，，McCutcheon's, Emulsifiers and Detergents, 1986, North American and InternationalEditions, McCutcheon Division, MC Publishing Co. , Glen Rock, N. J. , U. S. A. and JudithNeugebauer, A Guide to the Properties and Uses of Detergents in Biology andBiochemistry, Calbiochem. R. , Hoechst Celanese Corp. , 1987.在一个优选的实施方案中，所述非离子型表面活性剂为所述Triton系列,优选Triton X-100。所述非离子型洗涤剂的所述浓度取决于被脱细胞的生物结构类型，可能会改变。例如，对于脆弱组织，例如，血管，所述洗涤剂的所述浓度应降低。非离子型洗涤剂优选的浓度范围可从约O. 001至2. 0% (w/v)。更优选地,约O. 05至1. O % (w/v)。甚至更优选地，约0.1% (w/v)至O. 8% (w/v)。这些范围内的优选的浓度为约O. 001至O. 2% (w/v),特别优选地，约O. 05至O.1 % (w/v)。所述细胞骨架成分，其中包括所述致密的细胞质细丝网络，胞间配合物和根尖的微孔结构，可使用碱性溶液，如氢氧化铵溶解。也可以使用由铵盐或其衍生物组成的其它碱性溶液，以溶解细胞骨架成分。其它合适的铵溶液实例包括硫酸铵、醋酸铵和氢氧化铵。在一个优选的实施方案中，使用氢氧化铵。所述碱性溶液的浓度，如氢氧化铵，取决于被脱细胞的生物结构类型，可能会被改变。例如，对于脆弱的组织，例如，血管，洗涤剂的浓度应降低。优选的浓度范围可从约O. 001至2.0% (w/v)。更优选地,约O. 005%至O.1 % (w/v)。甚至更优选地,约O. 01 % (w/v) M O. 08% (w/v)。所述脱细胞，干冻结构可在合适的温度下存储，直到需要使用。在使用之前，所述脱细胞结构可在合适的等渗缓冲剂或细胞培养基中平衡。合适的缓冲剂包括但不限于，磷酸缓冲盐水(PBS)、生理盐水、MOPS、HEPES, Hank’s平衡盐溶液及类似物。合适的细胞培养基包括但并不限于，RPMI1640、Fisher’s, Iscove's, McCoy’ S、Dulbecco's 培养基中，及类似物。而且，可以使用的其它生物相容性材料包括不锈钢、钛、有机硅、金和硅橡胶。可以加强所述聚合物模型或支架。例如，在合成模型或支架的形成过程中可以添加加强材料或在植入前连接所述天然的或合成模型。用于形成所述加强的代表性材料包括天然或合成聚合物，例如，胶原蛋白，聚(α -羟基酯)如聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚原酸酯和聚酐及其聚物，其在控制的速率下水解降解和被再吸收。这些材料对可降解性、易处理性、大小和配置提供了最大程度的的控制。所述可生物降解的聚合物，其特征在于，关于机械性能，如拉伸强度使用Instixm测试仪，聚合物分子量使用凝胶渗透色谱法(GPC)、玻璃化、转变温度使用差示扫描量热法(DSC)以及键结构使用红外(IR)光谱学；关于毒理学，初步筛选测试包括Ames实验及体外致畸性试验和植入动物的免疫原性，炎症反应，释放和降解研究。可利用扫描电子显微镜、组织学和放射性同位素定量评估对体外细胞附着和可行性进行评估。所述生物降解性材料其特征在于，重视材料植入在患者体内后所必需的降解时间量。通过改变所述结构，例如，厚度和网目尺寸，所述可生物降解材料可在约2年，或2个月之间基本上生物降解，优选地在约18个月和4个月之间，最优选地约15个月和8个月之间，最优选地约12个月和10个月之间。在另外一个实施方案中，可构建所述支架在较短的时间框架内降解，包括但不限于，在约I个月内、约2个月内、约3个月内、约4个月内、约5个月内、约6个月内、在7个月内、约8个月内、约9个月内、约10个月内、约11个月内，或约12个月内。如果有必要，可以构建的所述生物降解性材料，在约3年，或约4年，或约5个或更长年内基本上不被降解。本文所述的涂层也可被用于调解所述降解速率。例如，有涂层(例如，聚-丙交酯-共-乙交酯的共聚物)的模型或支架，可能比未经涂层的模型或支架降解更慢。所述聚合物模型或支架可由如上所述的具有可控的孔隙结构制作。所述孔的大小可用于确定细胞分布。例如，所述聚合物模型或支架上的所述孔可以大到使细胞从一个表面迁移到所述相对的表面。另外，所述孔可以小到，使所述聚合物模型或支架(但不是细胞)双方之间无法实现流体连通。实现这一目标的合适孔隙尺寸可以为约O. 04微米至10微米的直径，优选为约O. 4微米至约4微米的直径。在一些实施方案中，聚合物模型或支架的表面可包括的孔足够大，允许附件和迁移的细胞群体进入所述孔隙。在聚合物模型或支架内部，所述孔径大小可以减小，以防止细胞从聚合物模型或支架的一侧迁移至相反侧。孔径减小的聚合物模型或支架的一个实施方案为，夹在两个大孔材料之间小孔材料层叠结构。聚碳酸酯膜是特别合适的，因为其可以在很好受控的孔径下制造，例如，约O. 01微米、约O. 05微米、约O.1微米、约O. 2微米、约O. 45微米、约O. 6微米、约1. O微米、约2. O微米、约4. O微米。在所述亚微米级水平，聚合物模型或支架可能对细菌、病毒和其它微生物不可渗透。以下所述特点或标准，其中包括，考虑到在每个离散模型或其部分的所述设计 中(i)形状，( )强度，(iii)刚度和刚性，及(iv)缝合能力(所述模型的所述程度，或其中一部分，容易缝合或以其它方式连接到相邻的组织)。如本文所用的，由所述弹性模量定义的模型或支架的刚度，系数表示在每单位面积作用于支架变形的应力与由其导致的变形量之间的比率。(例如，Handbook of Biomaterials evaluation, Scientific, Technical, and Clinical Testing of Implant Materials,第二版，由 Andreas F. von Recum编辑，(1999) ;Ratner,等，Biomaterials Science:An Introduction to Materials inMedicine, Academic出版社(1996))。支架的所述刚性是指给定支架表现出的弹性(或缺乏其)的程度。这些标准的每一个是可变的，其可以改变(通过，除其他外，材料和制造过程的所述选择)以允许所述模型、或其部分放置至最好，并调整以解决其意图的医疗指示和生理功能。例如，所述材料包括所述模型或支架用于膀胱更换、重建和/或扩大，必须足够坚固，以支持缝线而不会撕裂，同时足够兼容，以便适应波动的尿量。理想情况下，所述模型或支架应成形，使在它生物降解后，最终重建的膀胱当空虚时是可以以和天然膀胱相似的方式折叠的，并且所述输尿管不被堵塞，同时泌尿导管已经被从新的器官或组织构造中删除(不留泄漏点)。生物工程膀胱结构可以作为单件生产，或每个部件可以单独地生产，或所述部分的组合可以作为特定的部件生产。可以生产具有特定功能的每个特定的模型或支架部分。否则，特定部分可能会容易制造地生产。特定部分可以由特定材料构建，并且可以被设计为提供特定的属性。特定部分的属性可以包括类似于天然组织(例如，输尿管)的0. 5至1. 5MPa. sup. 2的抗拉强度，30至100%的极限伸长率，或拉伸强度的范围可以从0. 5至28MPa. sup. 2，最终伸长率范围可为10-200%，压缩强度可以是〈12。所述聚合物模型或者支架可以具有三维(3-D)形状。所述3-D形状可以是管状的、半管状的、或半圆柱形状的。所述3-D形状可以是凹形状的。所述聚合物模型或者支架可以具有平面形状。所述平面形状的聚合物模型或者支架可以具有允许更多的弹性的预处理区域。在某些实施方案中，所述预处理区域被涂覆在产生折缝的区域中。在一个实施方案中，所述聚合物模型或者支架具有足够的延展性，以被卷起、被折叠或者其它的形状，以适合通过腹腔镜管道和/或端口植入。在这种实施方案中，所述聚合物模型或者支架具有足够的延展性，不被卷起、不折叠的或者相反的回到(通过腹腔镜管道和/或端口)插入后的形状。这些本领域技术人员可以理解其它的形状的支架，适合在本发明中使用。由纤维形成的网眼状结构是优选的，它可以是圆形的、扇形的、扁平的、星形的，单独的或与其他纤维缠绕的。分支纤维的使用是基于相同的原则，其性质已经被用来解决增加表面面积，使其与体积成比例增大的问题。所有的多细胞生物利用这种重复的分支结构。分支系统代表器官之间，以及个别器官的功能单元之间的通信网络。接种和植入具有细胞的此配置，允许植入大量的细胞，其中每个被暴露于宿主环境，以提供营养物质和废物的自由交换，同时新生血管形成得以实现。该聚合物模型或支架可以制成柔性或刚性的，这取决于所需的最终形式、结构和功能。在一个优选的实施方案中，所述聚合物模型或者支架由平均纤维直径15μπι的聚乙醇酸形成，并且使用4-0polyglactin910缝合线配置成膀胱形状的模具。所述最终的构造用液化的共聚物涂覆，例如聚-DL-丙交酯-共-乙交酯50:50，80毫克每毫升二氯甲烷，以提供一定的好处，包括，但不限于，以延缓涂覆的模型或支架的降解，以获得足够的机械 特性，并设定其形状。在一个实施方案中，提供所述支架包括涂层，使得其沉降或积聚在所述支架纤维之间的接合处。在进一步的实施方案中，本发明的所述支架用生物相容性和可生物降解性的形状可设置材料涂覆。在一个实施方案中，所述形状可设置的材料含有聚-丙交酯-共-乙交酯的共聚物。在另一实施方案中，所述形状可设置的材料是液化的。在其它实施方案中，所述聚-丙交酯-共-乙交酯包括源自以下成分的丙交酯部分=L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、以及D-丙交酯和L-丙交酯两种组合。在另一实施方案中，所述有聚-丙交酯-共-乙交酯包括源自以下成分的丙交酯部分L-丙交酯(以形成聚-L-丙交酯-共-乙交酯)，D-丙交酯(以形成聚-D-丙交酯-共-乙交酯)，或DL-丙交酯，或D-丙交酯和L-丙交酯两种的组合(以形成聚-DL-丙交酯-共-乙交酯)。所述涂层可以是聚-丙交酯-共-乙交酯(PLGA) 50:50，其以在每mL的二氯甲烷中约20、约25、约30、约35、约40、约45、约50、约55、约60、约65、约70、约75或者约80mg。在一个优选的实施方案中，所述PLGA50:50可以是在约42. 5mg/mL 二氯甲烷中。在示例性的协议中，PLGA被溶解在溶剂(例如二氯甲烷)中，以作为液体溶液形成涂层，被施加到所述支架。在另一实施方案中，所述涂层被提供所述模型或支架的约40%w/w至60%w/w、约41%w/w 至 59%w/w、约 42%w/w 至 58%w/w、约 43%w/w 至 57%w/w、约 44%w/w 至 56%w/w、约 45%w/w 至 55%w/w、约 46%w/w 至 54%w/w、约 47%w/w 至 53%w/w、约 48%w/w 至 52%w/w、或约 49%w/w至51%w/w。在另一实施方案中，所述涂层被提供所述模型或支架的约40%w/w、约41%w/w、约 42%w/w、约 43%w/w、约 44%w/w、约 45%w/w、约 46%w/w、约 47%w/w、约 48%w/w、约 49%w/w、约 50%w/w、约 51%w/w、约 52%w/w、约 53%w/w、约 54%w/w、约 55%w/w、约 56%w/w、约 57%w/w、约58%w/w、约 59%w/w、或约 60%w/w。在另一方面中，本发明的所述支架在植入前(在所述聚合物模型或支架接种细胞之前或之后)可用添加剂或药物处理，例如，以促进在植入后新组织的所述再生。因此，例如，生长因子、细胞因子、细胞外模型或支架组件，和其它生物活性材料可以被添加到所述聚合物模型或支架中，以促进新组织的接枝愈合和再生。一般地，将根据被重建、替换或扩大的所述器官或组织来选择这样的添加剂，以确保适当的新组织在所述嫁接的器官或组织中形成(用于促进骨愈合的此添加剂的例子，参见，例如，Kirker-Head, C. A. Vet.Surg. 24(5) :408-19(1995))。例如，当聚合物模型(任选接种内皮细胞)用于增强血管组织，血管内皮生长因子(VEGF)，(参见，例如，美国专利号5654273)可用于促进新生血管组织的所述再生。可以加入过量的生长因子和其它添加剂(例如表皮生长因子(EGF)、肝素结合表皮样生长因子(HBGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、细胞因子、基因、蛋白质，等)任何数量此生长因子(如有的话)，其可通过将细胞接种于所述聚合物模型来生产，如果使用添加的细胞。优选这些添加剂提供足够的量，以促进适合于组织或器官(需要重建、替换或扩大(例如，通过诱导或加速渗透宿主细胞进入嫁接))的新组织的再生。其它有用的添加剂包括抗菌剂(例如抗生素)。一个优选的支持模型或支架由交叉纤维组成 ，一旦所述细胞植入后，其可以通过短距离之间的营养物质的扩散让细胞生存。所述细胞支持模型或支架被血管化，与植入后细胞团的扩展一致。在植入前，在体外构建三维构造结构，可便于体内植入后的再生事件，并可能将对于所述模型炎症反应的风险降到最低，从而避免嫁接挛缩和收缩。在使用前，可以使用任何已知的方法对该聚合物模型或支架进行消毒。所用的方法取决于所述聚合物模型所使用材料。灭菌方法的实例包括蒸汽、干热、辐射、气体(如环氧乙烷)、气体和煮沸。可以使用的方法，如，例如，溶剂浇铸、压缩成形、长丝牵伸、啮合、浸出、编织和涂层成形使组成支架的所述合成材料成形。在溶剂浇铸中，一种或多种聚合物溶液为适当的溶剂(如二氯甲烷)，浇铸为分支类型的浮雕结构。溶剂蒸发后，得到薄膜。在压缩成形中，在高达每平方英寸30，000磅压力下，聚合物被压成适当的类型。长丝牵伸涉及从所述熔融聚合物牵伸，以及编织涉及通过压缩纤维成毡状材料以形成网状。在浸出中，含有两种材料的溶液扩散成接近最终形式结构的形状。接下来，使用溶剂以溶解掉组分之一，导致孔的形成(见Mikos，美国专利号5514378，通过引用纳入本文)。在成核中，支架形状的薄膜暴露于放射性裂变产物中，以创建辐射破坏材料的轨道。接下来，用酸或碱对所述聚碳酸酯板进行蚀刻，将辐射损坏的材料轨道转入孔中。最后，可使用激光来塑造和灼烧单个洞，通过许多材料以形成具有均匀孔径大小的结构。涂层是指涂层或用材料渗透聚合物结构，例如，液化的共聚物(聚-DL-丙交酯-共-乙交酯50:50，80mg/ml 二氯甲烷)，以改变其机械性能。可以进行一层或多层涂层，直到达到所述所需的机械性能。这些成型技术也可以组合采用，例如，可以将聚合物模型或支架编织，压缩成形，并粘合在一起。此外可通过不同的工序对不同的聚合物材料形状连接在一起，以形成复合材料形状。所述复合物的形状可以是层状结构。例如，聚合物模型或支架可以连接到一个或多个聚合物模型上，以形成多层的聚合物模型或支架结构。该附件也可以通过液体聚合物胶合或缝合进行。此外，可以通过激光或其它标准加工技术使该聚合物模型或支架形成固体块和形状，达到其所需的最终形式。激光整形是指使用激光除去材料的工序。在一个优选实施方案中，由非编织聚乙醇酸(PGA)毛毡和聚(乳酸-共-乙醇酸)聚合物(PLGA)形成支架。在Bertram等，美国出版申请号20070276507 (其全部内容通过引用纳入本文)中所述，本发明的所述聚合物模型或支架材料可以被形成任何数目的所需构型，以满足整体系统，几何或空间限制的任何数量。该模型可以为三维模型形状，以符合层状组织管腔器官或组织构造的尺寸和形状。例如，所述聚合物用于膀胱重建模型，可以使用适合的三维模型以符合膀胱的全部或部分的尺寸和形状。当然，所述聚合物模型可以为不同大小和形状，适合于符合患者的不同尺寸的膀胱。任选地，所述聚合物模型应是合适的，在其生物降解后，所述所得的重建膀胱为可折叠的，其排空的方式类似于自然膀胱。所述聚合物模型也可以形成其它方式，以适应所述患者的特殊需要。例如，先前受伤或残疾的患者，可能具有不同的腹腔，并可能需要膀胱替换支架、膀胱扩大支架、膀胱导管支架、和逼尿肌等价支架适于装配。在一方面中，本发明考虑适合用于本文所述的平滑肌细胞群体的额外支架。例如，提供适合用于植入到眼睛的支架。A.扩增或替换支架在另一方面中，所述聚合物模型或支架被形成以符合膀胱的部分。在一个实施方案中，所述成型的模型符合替代至少约50%、至少约60%、至少约70%、至少约80%、至少约90%、或至少约95%的接受者现有膀胱。在另一方面中，所述聚合物模型或支架被形成以符合100%的或全部的膀胱。在一个实施方案中，所述聚合物模型包括第一植入的、生物相容的、合成的或天然的聚合物模型或支架(其具有至少两个单独的表面)，以及第二植入的、生物相容的、合成的或天然的聚合物模型或支架(其具有至少两个独立的表面)；它们适于相互匹配，并且当匹配时被形成以符合需要治疗的管腔器官或组织构造的至少部分。所述第一和第二聚合物模型，可以由一个整体单元细分成两个或更多个不同的部分形成，或由两个或多个不同的部分形成，适于匹配。在一些实施方案中，所述第一和第二聚合物模型一旦匹配，可用于管腔器官或组织构造的重建、扩大，或替换。在一些实施方案中，所述第一和第二聚合物模型都是对称的，而在其它实施方案中，所述第一和第二聚合物模型是不对称的。在一个实施方案中，所述第一聚合物模型或支架具有半球形或准半球形的形状(具有一个封闭的、半球形的端口和开放的赤道边界)，并且所述第二聚合物模型或支架为圈形，适于与所述第一聚合物模型的赤道边界相匹配。在另一实施方案中，所述第一和第二聚合物模型分别为半球形或准半球形的形状(具有封闭 的、半球形的端口和开放的赤道边界)。在又一实施方案中，每一个所述第一和第二聚合物模型包括圆形或半圆形的底座，并有至少2个花瓣沿径向每个底座延伸。在这个实施方案中，所述第一和第二聚合物模型的所述底座和花瓣形状部分适合于匹配，以建立中空的球形或准球形模型或支架，如此使得在匹配的聚合物模型的一侧创建带凸缘的纵向、椭圆形的开口，以及在所述纵向开口的相反一侧上创建圆形的开口。在另一实施方案中，所述第一和第二聚合物模型由3个部分组成，包括顶部、正面和侧部，适于匹配。在本实施方案中，至少使用3个，最好是四个垂直的接缝来匹配所述3个不同的部分，从而形成冠形的新膀胱结构。所述冠形结构优选作为装置单独使用，用于管腔器官的重建、扩大，或替换。在一个实施方案中，所述结构为指膀胱扩大支架。一个膀胱增大支架的实施例见图1A-D所示。在另一实施方案中，所述结构为膀胱替换支架。一个膀胱替换支架的实施例见图2A-D所示。此外，所述第一聚合物模型，所述第二聚合物模型，或两者，可含有至少一个容器或端口，以适于接收管状容器或插入物(其中所述结构连接到天然容器或管道是必要的)。所述容器或插入为其本身，例如，圆柱形或管状聚合物模型，每一个具有至少一个位于圆筒形聚合物第一端的凸缘。所述容器或插入物，优选地，包括所述相同的生物相容性材料作为第一或第二聚合物模型。在一些实施方案中，所述容器或插入物还包含垫圈，以适于适应周围的所述圆筒状或管状容器或插入聚合物模型。例如，所述垫圈为水凝胶。所述圆筒状或管状容器或插入物可以任选地包含垫圈。所述垫圈可能为水凝胶。此外，所述圆筒状或管状插入物可以自稳定。在另一实施方案中，所述容器或端口适于接收管状容器或插入物，其中所述支架或模型(一旦接种细胞)与天然容器或管道的连接是必要的，也适用于其它以下讨论的所述模型。在一方面中，所述支架为器官或组织构造替换支架，其包括至少两个模型。在一个实施方案中，所述支架包括的具有第一表面的第一模型，以及具有第一表面的第二模型。所·述第一模型和所述第二模型可以被配置或适于匹配。在另一实施方案中，所述第一模型和所述第二模型匹配时可适合于符合管腔器官的至少部分。所述第一和第二模型可包括生物相容性材料。所述生物相容材料可包括可生物降解的材料。在一个实施方案中，所述第一模型可具有半球形状，封闭端和开放的赤道边界，及所述第二模型可具有圈形的，其被配置或适于与所述第一模型的赤道边界匹配。所述封闭端可能会呈拱形。在另一实施方案中，每一个所述第一模型和所述第二模型可具有半球形状，具有封闭端和开放的赤道边界。所述封闭端可能会呈拱形。在又一实施方案中，所述第一模型可进一步包括沿所述第一模型的至少一个边界的带凸缘的区域。所述第二模型可进一步包括沿所述第二模型的至少一个边界的带凸缘的区域，并且其中所述第二模型的所述凸缘区域适于与所述第一模型的所述凸缘区域匹配。在一个实施方案中，所述支架包括第一、生物相容的模型和第二、生物相容的模型，其中所述第一和第二模型均可以包括底座，并可以被配置或适于匹配。在一个实施方案中，所述第一和第二的模型匹配时可被形成以符合管腔器官的至少部分。在另一实施方案中，所述第一和第二模型可进一步包括至少两个从每个底座径向延伸的花瓣。在另外一个实施方案中，每个所述第一和第二模型可最初源自一包括一底座和至少四个花瓣的模板。在一个配置中，一对相对的花瓣的长度可能比其它花瓣更短。在另一实施方案中，所述第一和第二模型可以是两个不同的单元，适于匹配。在一个实施方案中，所述第一和第二模型底座适于配合。在一些实施方案中，所述第一和第二模型通过所述第一和第二模型的花瓣形状部分相匹配。在其它实施方案中，所述第一和第二模型可以被配置或适于形成中空的球形或准球形形状(在所述第一和第二模型之间的第一匹配点具有纵向开口，以及在所述第一和第二模型之间的第二匹配点具有圆形开口(其相对于纵向开口相反)。所述支架结构可进一步包括至少一个翼片，其纳入所述第一或第二模型的底座。在另一实施方案中，所述纵向开口具有一凸缘和至少一个翼片被设置在纵向开口的唇上。另一方面，所述模型或模型能够连接到天然容器。在一个实施方案中，所述第一个模型、所述第二模型、或两者，每个被配置或适于接收天然容器。在另一实施方案中，所述第一模型、所述第二模型、或两者，进一步包括至少一个插座。所述至少一个插座可以被配置或适于接收管状插入物。所述管状插入物可以被布置在插座之内。在一些实施方案中，所述管状插入物具有端。所述插入物可具有位于此端中的至少一个凸缘。在另一实施方案中，所述管状插入物可配置或适于连接到天然容器。在进一步的实施方案中，所述支架围绕所述管状插入物具有表面和垫圈。所述垫圈可配置的或适于在所述结构的所述凸缘和所述表面之间形成不漏水的密封。在一些实施方案中，所述垫圈包括水凝胶。图1和图2提供了支架配置代表性的描述，其包括至少两个模型。在一方面中，所述支架为器官或组织构造扩大支架，包括一个或多个模型。在一个实施方案中，所述支架包括第一模型，其具有底座和多个凹口，其中所述第一模型适于形成半形状，在组装时以符合管腔器官的至少一部分。在另一实施方案中，所述支架包括第二个和第三模型，其中所述第一、第二和第三模型可被配置或适于匹配，并在匹配时形成以符合管腔器官的至少一部分。所述第一、第二和第三聚合物模型可源自一模板，包括三个细分的部分。在另一实施方案中，第一、第二和第三的模型来自三个不同的模板，并可能被配置或 适应配合。在另外一个实施例中，所述第一、第二、和/或第三个模型包括生物相容性材料。所述生物相容性材料可包括可生物降解的材料。在另一方面，所述支架由具有不同形状或配置的部分组成。在一个实施方案中，所述支架可以包括第一、第二和第三聚合物模型，其分别对应顶部部分、正面部分和侧面部分，使得当一起匹配时形成头冠形状。在另一实施方案中，所述正面部分和所述侧面部分可以每个包括第一边缘和第二边缘。所述正面部分的第一边缘可以连接到所述侧面部分的所述第一边缘。所述正面部分的所述第二边缘可以连接到所述侧面部分的所述第二边缘。在一个其它实施方案中，所述第一边缘可以由缝合线连接和/或所述第二边缘可以由缝合线连接。在其它实施方案中，所述正面边缘可以包括具有第一边缘和第二边缘的凹口。所述第一和第二边缘可以被连接，例如通过缝合线。在另一实施方案中，所述顶部部分可以具有第一边缘，所述侧面部分可以具有第三边缘，所述正面部分可以具有第三边缘。所述顶部部分的所述第一边缘可以连接到所述侧面部分的第三边缘，和/或所述顶部部分的第一边缘可以连接到所述正面部分的所述第三边缘。所述第一和第三边缘可以通过缝合线连接。在另一实施方案中，每个凹口可以具有第一边缘和第二边缘。这些边缘可以连接，例如通过缝合线连接。在其它实施方案中，所述侧面部分可以包括至少一个翼片。在所有的实施方案中，在支架中每个单独的模型或者所有的模型可以包括生物可降解材料。所述材料可以选自聚乙醇酸、聚乳酸、以及乙酸醇和乳酸的共聚物。在其它实施方案中，所述模型或者模具包括聚乙醇酸、以及乙酸醇和乳酸的共聚物。在一个实施方案中，所述管腔器官是管道形的或者中空的器官。所述器官可以是泌尿生殖器官。在另一实施方案中，所述泌尿生殖器官选自膀胱、输尿管和尿道。在一个其它实施方案中，所述泌尿生殖器官是膀胱或者膀胱区段。在某些实施方案中，所述使用的支架被配置或者适合于体内形成再生膀胱组织，其具有天然膀胱组织的相容性。在一个实施方案中，所述匹配的模型和沉积的细胞形成可植入式的结构。在另一实施方案中，所述至少第一细胞群体包括本文描述的肌肉细胞群体。所述肌肉群体可以是平滑肌细胞群体。在另一实施方案中，所述支架可以具有至少第一细胞群体，其沉积在所述模型的第一表面上或其中，所述第二模型的第一表面上或其中，或两者上或其中。在一个其他实施方案中，所述支架可以进一步包括第二细胞群体，其沉积在所述第一模型的第二表面上或其中，第二模型的第二表面上或其中，或两者上或其中。所述第二细胞群体包括尿道上皮细胞。本文所述的扩大和替换支架，以及制作方法和相同的使用，参见在Bertram等,美国公开专利申请号20070276507 (其全部内容通过引用方式纳入本文)进一步描述。B.泌尿导管支架本发明提供了新的尿流改道或导管支架，其可以接种细胞，并用作为受试者所述尿流改道结构中胃肠道组织的替换。例如，遭受回肠循环分流的患者经根治性膀胱切除术治疗后，可应用本文所述的新尿流改道。在一方面中，本发明考虑的导管支架或模型适用于作为有需要的受试者的尿流改道，从本文所述的方法形成。所述导管支架的一端可被连接到一个或多个输尿管，而且其另一端可被连接到所述受试者的身体外部的储尿器。在一个实施方案中，所述导管可通过造口退出受试者的身体。在另一实施方案中，该聚合物模型包 括第一植入的、生物相容的合成聚合物模型或提供的管状形式支架。在一些实施方案中，所述管状支架包括第一端配置以连接到所述受试者的输尿管。在另一实施方案中，所述第一支架进一步包括第二端配置以在所述受试者中形成造口或括约肌。在另一实施方案中，所述第一支架进一步包括至少一个侧部开口配置以连接到的至少一个输尿管。在一些实施方案中，所述第一支架包括第一侧开口配置以连接到第一输尿管和第二侧开口(被配置为连接到第二输尿管)。在一方面中，所述支架被设计为弹性的，以附着到所述受试者的一个或两个输尿管。在一个实施方案中，所述支架可以具有一个或多个开口用于在所述管状结构的一侧连接输尿管。在另一实施方案中，所述支架可在管状结构的一端具有开口用于连接输尿管。连接输尿管到所述结构的一端而不是一侧，如果在所述北连接的输尿管端部和所述支架端部之间的距离小于所述输尿管端部和所述支架侧面之间的距离，可使在所述输尿管上存较小的应变。一般情况下，所述支架、或其部分，被配置以连接所述受试者身体部分，例如输尿管、腹壁，皮肤等，而且这样的配置结构包括但不限于，所述管状模型开放的或封闭的端部，配置缝合的端部或侧开口(或以其它方式连接到受试者的输尿管、腹壁、皮肤等)。那些在本技术领域的普通技术人员将会理解，不同的配置将取决于所述接受者所述腹腔的特定尺寸。在一方面中，所述管状导管支架包括所述管道的一个端部，其作为尿液的流出端，所述来自一个或两个输尿管的尿液经过所述管状支架，最终所述接收者流出。在一个实施方案中，所述支架的流出端被配置，在所述接收者的腹腔壁结束。图12 (平板A)解释了所述支架的示例性形态。在另一实施方案中，所述支架的流出端被配置经过所述腹壁(即经腹的)延伸，并且直接与所述皮肤造口(即经皮肤的)的皮下层连接。图12 (平板B)解释了所述支架的示例性形态。在一个其他实施方案中，所述管状结构包括第一端(所述第一端包括平坦边缘)，以及第二端(所述第二端包括不均匀或不平坦的边缘)。所述不均匀的边缘可以包括圆形底座和大量花瓣(从所述底座径向延伸)。所述花瓣的数量可以是1、2、3、4、5或6。所述不平坦边缘可以包括一系列的花瓣，例如在图3A中所示的。在一个实施方案中，所述管状结构可以具有适合于在有需要的患者中的尿流改道系统或者导管使用的形式。在另一实施方案中，所述系统将尿液(来自一个或两个输尿管)转移至腹壁部分，例如在膀胱造口术的情况下。在其它实施方案中，所述系统将膀胱连接至所述尿道。在又一实施方案中，第一系统可以将来自一个或多个输尿管的尿液转移到腹壁部分，并且第二系统可以将来自膀胱的尿液转移至腹壁部分。在所有实施方案中，所述系统可以将来自一个或多个输尿管的尿液转移至腹壁部分，例如形成造口。在另一实施方案中，所述管状模型或者支架是尿流改道或者导管支架。在一个实施方案中，所述尿流改道系统的管状构造是矩形的、圆形的或者三角形横截面面积。图3B解释了本文考虑的一些不同横截面的形态。在另一实施方案中，管状构造保留足够的刚性以在植入后维持开放。在一个其他实施方案中，所述管状构造的刚性被保留，使用或不使用在所述管腔中的导管。当使用导管时，它可以放置在所述管状构造的腔内空间中以提供附加的开放性。在一个其它实施方案中，所述导管支架可以进一步包括第二支架，其以圆形或卵 圆形的连接器形式，所述连接器配置以将所述第一支架的所述第一端连接到输尿管。在又一实施方案中，所述导管支架可以进一步包括第三支架(其以垫圈环的形式配置以形成造口或括约肌)，和所述第一管状支架的第二端在受试者中创建造口。图3C解释了多种尿流改道结构(A :开放的要求卵形；B :开放的要求卵形容器，C :封闭的卵形容器和三管)。在一些实施方案中，所述管状构造可以进一步包括垫圈构造(其连接到组织、器官或者身体部分)，以实现在创建节制的造口或括约肌时吻合。在另一实施方案中，所述垫圈具有的厚度约小于1mm、约小于1. 5mm、约小于2mm、约小于2. 5mm、约小于3mm、约小于3. 5mm、约小于4mm、约小于4. 5mm、或者约小于5mm。在一个实施方案中，所述尿流改道或导管支架被形成的形态示于图3A中。在一个其他实施方案中，所述管状构造包括第一端(包括平坦边缘)和第二端(包括不均匀或不平坦边缘)。所述不均匀边缘可以包括一个或多个固定件，其被配置以连接到所述受试者的外部区域，例如在所述受试者外部形成造口。在一个实施方案中，所述管状构造的所述第一和第二端的形式可以在图3A中解释。所述固定件的数量可以是1、2、3、4、5或6。图4A描绘了人类泌尿系统的正常解剖的部分。在一个实施方案中，所述管状构造具有的形式适合在有需要的患者中作为尿流改道或者导管使用。在另一实施方案中，所述导管将来自一个或多个输尿管的尿液转移到腹壁部分，例如，在输尿管造口术的情况下(图4B，4D)。在其它实施方案中，所述导管将来自所述膀胱的尿液转移至腹壁部分，例如在膀胱造口术的情况下(图4C)。在又一其它实施方案中，所述导管将所述膀胱连接到所述尿道(图4D)。在又一实施方案中，第一导管可以将来自一个或多个输尿管的尿液转移至腹壁部分，第二导管将来自膀胱的尿液转移至腹壁部分。在所有实施方案中，所述导管将来自一个或多个输尿管的尿液转移至腹壁部分(图4B)。在所有实施方案中，所述导管可以被配置以形成造口。在一个实施方案中，所述尿流改道或者导管支架的管状构造的横截面是矩形的、圆形的、或者三角形的。在另一实施方案中，所述管状构造保持足够的刚性，以在植入后保持开放。在一个其他实施方案中，所述管状构造的刚性被保留，使用或者不使用在管腔中的导管。在某些实施方案中，尿流改道支架进一步包括导管，所述导管被配置以放置在植入后管状构造的管腔空间。在一个实施方案中，所述导管是Foley-1ike气囊式导管。当使用导管时，它可以放置在管状构造的管腔空间中，以提供附加的开放性。这些本领域普通技术人员可以理解，其它适合在本发明中使用的现有技术中已知的导管。在另一实施方案中，所述支架管道壁的厚度小于约2mm、小于约2. 5mm、小于约3. 5mm、小于约4mm、小于约4. 5mm、小于约5mm、小于约5. 5mm、或者小于约6mm。在一些实施方案中，所述支架可以具有变化的外部和内部直径。在一个实施方案中，所述支架的端部可以是扩口的、非-扩口的、密封的或者圆形的。在其它实施方案中，所述支架是可以渗透尿液的。在一个实施方案中，所述支架的孔尺寸大约大于约O微米至约500微米。在另一实施方案中，所述孔尺寸从约100微米至约200微米。在另一实施方案中，所述孔尺寸从约150微米至约200微米。在其它实施方案中，所述孔尺寸约100微米、约110微米、约120微米、约130微米、约140微米、约150微米、约160微米、约170微米、约180微米、约190微米、或者约200微米。在一些实施方案中，所述孔尺寸约100微米、约200微米、约300微米、约400微米、约500微米、或者约600 微米。在其它实施方案中，所述支架包括孔结构，其实单一的孔尺寸分布，多种孔尺寸分布，或者孔梯度分布。在另一实施方案中，所述支架材料是可缝合的，并且可以和组织形成抗泄漏的连接。在其它实施方案中，选择所述管状支架材料，以维持在整个植入使用期间的开放性，支持细胞连接和宿主组织的生长，和保持弹性。在另一实施方案中，所述材料具有胀破强度，超过对胀破强度的所述压力时，它将会暴露在正常的体内液体循环中。在其它实施方案中，所述材料具有的降解时间与宿主组织生长时间相称。C.肌肉等价支架在一方面中本发明的所述聚合物模型或支架是肌肉等价支架。在一个实施方案中，所述肌肉等价支架是逼尿肌肌肉等价支架。在另一实施方案中，所述支架适合于腹腔镜植入。在一方面中，所述聚合物模型包括聚合物模型或支架，其被形成以符合在需要所述治疗的所述器官或组织构造的至少部分，以及充分的尺寸以用于腹腔植入。在某些实施方案中，本发明所述聚合物模型或者支架的长度在约3和约20cm之间。在一个实施方案中，所述聚合物模型或支架的最大长度是约20cm。在另一实施方案中，所述聚合物模型或支架最大长度约15cm。在另一实施方案中,所述聚合物模型或支架最大长度约10cm。在另一实施方案中。所述聚合物模型或支架最大长度约8cm。在另一实施方案中，所述聚合物模型或支架最大长度约4cm。在又一实施方案中,所述聚合物模型或支架最大长度约3cm。在某些实施方案中，本发明所述聚合物模型或支架的宽度在约I和约8cm之间。在一些实施方案中，所述聚合物模型或支架最大宽度约4cm。在其它实施方案中，所述聚合物模型或支架最大宽度约3cm。在又其它的实施方案中,所述聚合物模型或支架最大宽度约5cm。在一个实施方案中，所述聚合物模型或支架具有三维(3-D)形状。在另一实施方案中，所述聚合物模型或支架具有平面形状。在一个实施方案中，所述平面形状的聚合物模型或支架包括预处理区域，以允许更多弹性。在某些实施方案中，所述预处理区域涂覆在具有折缝的区域中。在一个实施方案中，所述聚合物模型或支架具有充分的延展性，以被卷起的、被折叠的或者相反的适合于通过腹腔镜管道和/或端口植入的形状。在这种实施方案中，所述聚合物模型或支架具有充分的延展性，以非卷起的、非折叠的或者相反的恢复到在通过腹腔镜管道和/或端口插入后的形状。在一个实施方案中，所述聚合物模型或支架在通过腹腔镜管道和/或端口植入之前，被切成2、3、4、5、6、7、8、9或10个条带。在某些实施方案中，在通过腹腔镜管道和/或端口植入之前，所述2、3、4、5、6、7、8、9或10个条带是匹配的。所述2、3、4、5、6、7、8、9或10个条带可以是(使用粘着剂、钉书钉、缝合线或其它本领域技术人员已知的技术)匹配的。在这种实施方案中，所述2、3、4、5、6、7、8、9或10个匹配的条带是折叠的和/或堆叠的，以穿过腹腔镜导管和/或端口。在这种实施方案中，所述2、
3、4、5、6、7、8、9或10个条带(在通过腹腔镜导管和/或端口插入后)是非折叠的和/或者非堆叠的。在一些实施方案中，所述预先放置的匹配的意思是(在通过腹腔镜导管和/或端口插入后)适当紧密的。 在一个实施方案中，所述聚合物模型包括第一可植入的、生物相容的、合成的或天然的聚合物模型或者支架，其具有补丁的形式或者条带的形式。在一个实施方案中，所述补 丁具有合适的形式，适合作为逼尿肌肌肉等价物在有需要的患者膀胱中使用。在一个其他实施方案中，所述补丁具有合适的形式，适合于增加有需要的患者的现有膀胱的体积容量。在某些实施方案中，所述补丁增加所述膀胱的尺寸，在约50mL和约500mL之间。在一些实施方案中，所述补丁将增加膀胱尺寸，增加量约50mL。在一些实施方案中，所述补丁使所述膀胱尺寸增加约50mL。在一个实施方案中，表面积增加30cm2，使200ml的膀胱的容积增加至250ml。在另一实施方案中，表面积增加25cm2，使350ml的膀胱的容积增加至400ml。在一个实施方案中，所述支架具有约30cm2的二维表面积。在另一实施方案中，所述支架具有约25cm2的二维表面积。在一个实施方案中，所述补丁是条带的、盘状的、方形的、椭球形的或者其它合适的形态。在其它实施方案中，所述补丁具有预折叠的形式，例如像手风琴。图5A-B示出了肌肉等价支架或者聚合物模型的例子。在一个实施方案中，所述聚合物模型或支架是双楔形状，例如，在图5A所示的形状。在另一实施方案中，所述聚合物模型成形为图6-9中所示的形态之一。在所有实施方案中，所述聚合物模型或支架被成形以使对所述膀胱和模型或支架的应力最小。在另一实施方案中，所述聚合物模型包括第一可植入的、生物相容的、合成的或者天然聚合物模型或支架(具有补丁的形式或条带的形式)。在一个实施方案中，所述补丁具有合适的形式，以作为逼尿肌肌肉等价物在有需要的患者的膀胱中使用。在一个其它实施方案中，所述补丁具有合适的形式，以增加有需要患者的所述现有膀胱的容积容量。在一些实施方案中，所述补丁将增加膀胱尺寸，增量50ml。在一个实施方案中，所述补丁的形式是条带、盘状的、方形的、椭球形的或者其它合适的形态。在其它实施方案中，所述补丁具有预折叠的形式，例如像手风琴。在一个实施方案中，所述聚合物模型被成型，以符合至少部分的所述泌尿系统的管腔器官或者组织构造，例如在图1-9中显示的形态之一。在所有实施方案中，用于这些模型或者支架的所述生物相容性材料，例如是生物可降解性的。在所有实施方案中，所述生物相容性材料可以是聚乙醇酸。在所有实施方案中，所述聚合物模型或支架被涂覆有生物相容的和生物可降解性的形状可设置材料。在一个实施方案中，所述形状可设置材料可以包括液态共聚物。在另一实施方案中，所述液态共聚物可以包括液化的丙交酯/乙交酯共聚物。在一个实施方案中，所述液态共聚物可以包括聚-丙交酯-共-乙交酯。所述液态共聚物可以包括聚-D-丙交酯-共-乙交酯、聚-L-丙交酯-共-乙交酯、或者聚-DL-丙交酯-共-乙交酯。D.肠道组织支架本发明提供的支架适合形成胃肠道组织结构，例如，食管组织或肠支架。在一方面中，本发明的所述聚合物模型或支架适合用于在所述部分胃肠道、或其上或其内部植入。在一方面中，所述聚合物模型包括聚合物模型或支架，被形成以符合至少部分的有需要治疗的所述胃肠(GI)道。合适的所述GI部分，包括但不限于，食管、小肠、大肠、胃、结肠、或肛门括约肌组织。在一个优选的实施方案中，所述GI支架由非编织的polygycolic acid (PGA)/聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)聚合物、VICRYL 编织网、和编织PGA形成。在一个优选的实施方案中，所述PLGA/PGA聚合物支架为规则的(例如，3毫米厚)的或薄的(例如，O. 5毫米 厚)。在一个实施方案中，所述GI聚合物模型包括第一植入的、生物相容的、合成的或天然的聚合物模型或支架，其具有补丁的形式、或条带的形式。在一个实施方案中，所述补丁具有适合用作GI组织支架的形式，用于有需要的患者的GI组织中。在另外一个实施方案中，所述补丁具有的形式适合用于在有需要的患者中现有的GI组织的再生、替换、扩大，或重建。在一个实施方案中，所述补丁的形式为条带、盘状的、方形的、椭球形，或任何其它适当的形态。在其它实施方案中，所述补丁具有预先折叠的形式，例如，类似于手风琴。在所有的实施方案中，用于GI模型或支架的所述生物相容性材料，例如，可生物降解的。在所有的实施方案中，所述生物相容性材料可以是聚乙醇酸。在一些实施方案中，所述聚合物GI模型或支架涂有生物相容性的和生物可降解性的形状可设置材料，如本文所述。本发明考虑将表面褶皱/波纹的静电管状复合材料应用于GI组织或器官的再生、重建、扩大或替换。所述复合材料可能为静电，其模仿GI组织的外形。其中所述GI组织天然为管腔的，所述外形可模仿所述管腔表面或所述外部，非管腔表面。管状复合材料的外表面最初为褶皱静电，其可能适合用作为GI组织支架。如果所述复合材料由内而外反转，这提供了用于内部或管腔侧上褶皱的放置。这种定向模仿了所述小肠管腔绒毛特性的组织结构。提供单一的管状复合材料，其外形特征再现了 GI组织(例如，食管或小肠)，这提供了策略，以促进在本文所述的所述GI结构在GL相关疾病的应用。所述GI代表同心组织的管状复合材料，其具有组织学亚结构和根据空间位置而变化的外形特征的。用于再生所述GI组件的组织工程方法一般集中于使用材料(如SIS，硅树脂，或聚偏氟乙烯)替换或扩大，所述材料通常没有接种SMC、上皮细胞、或其它细胞类型。这种方法的成功具有有限性或多变性，如再生的同心组织的肌肉组织和上皮层所测量的(Jwo 等 2008，Brit. J. Surgery95:657-663; Jansen PL 等，2004，Eur SurgRes36:104-111;Ueno T等，2007，J Gastrointest Surgl1:918-922;Hoeppner J等，2009，JGastrointest Surgl3:113-119;Kaihara Set al ,，2000，69 (9):1927-1932;Nakase Y等，2008supra; Takimoto Y 等，1993，ASAIO J39 :M736-739; Lopes MF 等，2006，Dis Esophagusl9:254-259;Gonzalez-Saez LA 等，2003，Eur Surg Res35:372-376;Ansaloni L等，2006，Trans. Proc38:1844-1848;Pekmezci S 等，1997，Turk J Med Resl5;Saxena AK等，2009，J Ped Surg44:896-901;Greikscheit TC 等，2004，Ann Surg240)。与此相反，本发明设想利用的平滑肌细胞接种生物材料为基础的平台的所述胃肠道的再生途径，已证明在所述膀胱和膀胱衍生物(Jayo MJ等，2008:Regen Med3:671-682)的再生是成功的。静电纺丝为使用带电的聚合物溶液(Ramakrishna S，等，2005:An introduction toelectrospinning and nanofibers. World Scientific Publishing Co.)身寸流制作生物材料的工艺。众多可生物降解的和非生物降解聚合物可能为静电纺丝进入管状复合材料，所述管状复合材料适合应用于管状器官系统(包括胃肠道，例如，食管、小肠、结肠，或肛门括约肌的组件)再生。这种聚合物的例子包括但不限于，PGA，PLCL和聚氨酯。已经熟知这样的材料可支持细胞的迁移和增殖(Ramakrishna S，等，2005supra)。基于迭代静电纺丝协议(见Rapoport等，美国专利申请公开号20090227026，其全部内容通过引用并入本文)，已经开发了策略用于某些器官系统局部特征的重组。简而言之，二进制静电纺丝方法可用于第一轮的静电纺丝用于创建管道，所述管道围绕限定直径的芯轴。然后通过插入多个额外的芯轴强行扩大这种管状结构，以提高其工作直径数倍。然后以所述扩展的管状结构为模板进行第二轮的静电纺丝。从所述管状复合材料的管腔去除所有芯轴，然后导致所述管状结构复归到其原始直径。因此，来自所述第二层的过量的静电材料被折叠成一系列从所述外部，所述管状复合材料非管腔表面突出的褶边或波纹。这样的管状构造可能适合于在例如所述食管或小肠再生中的应用，如图10A-C中所示。管状结构的倒置重新定位了所述表面褶皱朝向所述内部的、管腔表面的，以创建管腔局部，概述了所述小肠的所述管腔表面的绒毛特性。在这种方式下，单一的静电管状复合物可以具有食管或小肠再生的双重应用，基于是否其局部特征面向管腔或外部表面。可能由内向外翻转所述具有外部褶皱的管道，以创建类似于小肠绒毛的管腔表面波纹。因此，单一的管状复合物与表面褶皱可能至少被应用朝向于食管(外部表面上的褶皱，如在图10C中示出)或小肠(内部、管腔的表面上的褶皱，如在图10B中示出的)的再生。E.呼吸组织支架本发明提供的支架适合于形成呼吸组织结构，例如，肺组织支架。在一方面中，本发明的所述聚合物模型或支架适合植入在肺的部分上或其内部。在一方面中，所述聚合物模型包括聚合物模型或支架，其被形成以符合至少部分的需要治疗的天然呼吸组织。合适的天然呼吸组织包括但不限于，肺、肺泡组织、和细支气管组织。 在所有实施方案中，所述呼吸组织支架是可植入的，例如，植入到肺部中。在所有的实施方案中，所述支架是可生物降解的。在所有实施方案中，所述支架具有生物相容性。所述支架适合接种第一细胞群体和/或第二细胞群体。在所有的实施方案中，所述第一细胞群体为源自脂肪的平滑肌细胞群体。在所有的实施方案中，所述第二细胞群体为源自呼吸道的细胞群体。在所有的实施方案中，所述第二细胞群体源自肺。在所有实施方案中，所述结构为呼吸组织构造。在所有的实施方案中，所述结构对至少一个平滑肌细胞标记物为阳性。在所有的实施方案中，所述结构对至少一个呼吸组织标记物为阳性。在所有的实施方案中，所述呼吸组织标记物为下列中的一个或多个细支气管标记、肺泡标记、和上皮标记。在所有的实施方案中，所述结构包括一个或多个肺泡形成单元(AFU)。在所有实施方案中，所述结构包括具有协调节奏的收缩功能的细胞。在所有的实施方案中，在植入后，所述结构适于形成呼吸组织。在所有的实施方案中，所述呼吸组织为肺组织。在所有的实施方案中，所述肺组织包括肺泡组织和/或细支气管组织。F.血管支架如Rapoport等，美国公开申请号20090227026 (其全部内容通过引用的方式并入本文)所述，天然血管具有的多层层状构造和特定的结构特征(起伏，褶皱，扭结)，促进了在不同应力的不同程度上机械接合的的胶原蛋白和弹性纤维层的平行排列。典型观察天然动脉在弹性层中为褶皱，但周围的胶原蛋白层中没有褶皱。此一般构建的例外记录为在长须鲸中记录的独特结构，其中在胶原组分中存在新的结缔组织设计，其恰好为拉伸元素，具有很高的裙皱(Gosline&Shadwick (1998) American Scientist86 :535-541 ))。如 Rapoport等所述，组织工程支架和方法同样可以采取通常见于天然动脉的逆向方法，即所述支架的所述拉伸层具有褶皱，但不是所述弹性层。这种方法是有利的，因为相比在弹性层中以赋予它们的而言，其更容易在拉伸层内赋予褶皱。适用于本发明中的血管支架可具有多层状的或层叠的结构。在一个实施方案中， 所述支架包括(a)第一管状元件，其包含弹性元件，外表面和内部管腔表面jP(b)第二管状元件，其包含拉伸元件，与所述第一管状元件外表面连接的外表面和内部管腔表面。在另一实施方案中，所述第二管状元件是褶皱的。存在于本文描述的所述组织工程支架的所述褶皱在Rapoport等.美国公布的申请号20090227026中示例，显示了其在所述支架所述外表面上的外观。在其它实施方案中，所述褶皱的第二管状元件具有纤维网，其中所述纤维方向为朝向圆周方向。可以在所述第一和第二管状元件上添加额外的管状元件。所述第一管状元件的所述管腔表面和所述第二管状元件的所述外表面都可以进行进一步的操作，如，例如，形成组织工程的血管(TEBV)。如本文所述，本发明的所述血管支架可用于通过将一种或多种细胞群体纳入支架制作TEBV。所述支架所述的层状结构提供了更天然的容器形态，其可能有助于所述预期细胞群体分区，如平滑肌细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等。本文所述支架的所述弹性元件赋予的支架有应对大规模的变形应力的能力，所述变形是完全可回收和可重复的。所述弹性体元件具有的弹性组分，可能为天然组分、人工合成的组分、一种以上的天然组分的混合物、一种以上的合成组分的混合物，天然的和合成组分的混合物，或其任意组合。在一般情况下，有机或天然组分为蛋白质，通常存在于天然组织构造中，或可源自天然组织构造，或可以重组产生或基于已知的编码所述蛋白质和/或其氨基酸序列的核酸序列来合成。例如，弹性蛋白天然存在于动脉并可作为自然组分用于本发明的所述血管支架。天然组分可以是血管支架和/或TEBV的一部分，如本文所述，还包括或不包括的合成组分。在一些实施方案中，所述第一管状元件的所述弹性元件包括有机或天然组分，例如弹性蛋白，包括但不限于弹性蛋白、面筋、麦醇溶蛋白、abductin、蛛丝,和节肢弹性蛋白或预节肢弹性蛋白(Elvin等，(2005)自然· 0ctl2:437 (7061) :999-1002)。那些在本领域的普通技术人员将会理解其它天然弹性蛋白质，其可适合用于在本发明的所述支架。当所述完整的血液支架被诉诸于进一步操作，为了构建组织工程血管的目的，使用天然材料具有优势。例如，当特定的细胞群体被培养，在或者接种在所述支架上，存在于所述支架中的所述天然弹性蛋白，促进了适当的细胞与所述支架相互作用。在其它实施方案中，所述弹性元件包括合成组分。合成弹性元件的例子包括但不限于乳胶、聚氨基甲酸乙酯(PU)、聚已酸内酯(PCL)、聚-L-丙交酯酸(PLLA)、polydiaxanone (PDO)、聚(L-丙交酯-共-己内酮)(PLCL)和聚(etherurethane urea)(PEUU)。在一个实施方案中，本发明考虑了第一管状元件，其中所述弹性元件包括天然弹性组份和合成弹性组分。
本发明所述支架的拉伸元件赋予了所述支架刚性或可拉伸性，以允许所述支架在应对应力时能抗延伸。所述拉伸元件具有的拉伸组分，可以是天然组分、合成组分、一种以上天然组分的混合物、一种以上合成组分的混合物、天然和合成组分的混合物、或其任意组
入
口 ο在另一实施方案中，所述第二管状元件的拉伸元件包括有机或天然组分，例如纤维状蛋白质，包括但不限于胶原、纤维素、丝和角蛋白。本领域普通技术人员可以理解到其它的适合于本发明支架中使用的天然纤维状蛋白质。在其它实施方案中，所述拉伸元件是合成组分。合成拉伸组分的例子，包括但不限于尼龙、Dacron (聚对苯二甲酸乙二酯(PET)) Goretex (聚四氟乙烯)、聚酯、聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA)和poly (etherurethane urea) (PEUU)。在一个实施方案中，本发明考虑了第二管状元件,其中所述拉伸元件包括天然拉伸组分和合成拉伸组分所述支架的弹性和拉伸元件可以含有天然和合成组分的不同组合。例如，支架可以含有天然弹性组份和/或天然拉伸组分、以及合成弹性组分和/或合成拉伸组分。在本发明一方面中，所述TE支架不限于在第一管状元件上具有第二管状元件的两层结构，如上文所述的。在一些实施方案中，所述支架包括额外的管状元件，例如在第二管状元件上的第三管状元件，在第三管状元件上的第四管状元件，在第四管状元件上的第五管状元件等等。另外，如本文所描述的，所述额外的管状元件可以含有弹性元件(例如天然的和/或合成的)或拉伸元件(例如天然的和/或合成的)。所述额外的管状元件可以通过本文所描述的技术结合。在一方面中，在所述弹性元件含有的弹性组分和在所述拉伸元件中含有的拉伸组分，每个都具有不同的弹性模量。在一个实施方案中，所述弹性元件的弹性组分的弹性模量具有第一弹性模量，并且所述拉伸元件的拉伸组分具有第二弹性模量。在优选的实施方案中，所述第二弹性模量比所述第一弹性模量大至少约一个数量级。在一个实施方案中，所述第二弹性模量比所述第一弹性模量大约一个数量级，约2个数量级，约3个数量级，约4个数量级，或额外的数量级。例如，Rapoport等，美国出版申请号20090227026的实施例1示出了所述拉伸组分PDO和Vicryl分别具有3GPa和9_18Gpa的弹性模量，与之相比的，所述弹性组分乳胶的弹性模量为O. 3Mpa至O. 5Mpa。另一方面，本发明的所述TE支架具有的构造和功能性能，基本上与在天然血管中发现的相似。本领域普通技术人员将理解到所述众多的参数，可以用于表明本发明的所述支架模仿或者接近类似于天然血管，包括但不限于包括但不限于对应力和应变的响应、顺应性、杨氏模量、孔隙度、强度等。在一个实施方案中，本发明的所述支架特征在于，具有以各向异性的方式对应力和应变机械响应的能力。本领域普通技术人员将可以理解，在现有技术中大量公认的参数对于表征组织工程支架的行为是有效的的(Rapoport等，美国出版申请号20090227026)。这种参数对于表征本发明的组织工程支架(并且特别地，在测定所述支架是否具有与天然血管相似的基本性能)是有效的。表I提供了表征规范，基于所述项目的文献，以提供支架或TEBV的机械性能(其与天然血管相似)。本发明涉及组织工程支架，其特征在于表I中的数值，并具有与天然血管相似的机械性能，优选的⑴对应力和应变的机械响应，由J-形应力/应变曲线；(ii)抗压裂；(iii)粘弹性；(iv) (i)-(iii)的任意组合。另外，所述支架特征在于可以获得多种细胞类型，为了接种细胞以形成TEBV的目的。表I
权利要求
1.可植入式细胞支架结构，用于治疗有需要的受试者，包括 a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合在所述受试者中至少部分的的天然管腔器官或组织构造；以及 b)第一细胞群体，所述第一细胞群体源自与所述受试者非自体的、并且不是所述天然器官或组织构造的来源，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述支架和所述第一细胞群体形成可植入式结构。
2.可植入式细胞支架结构，用于治疗有需要的受试者，包括 a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以允许在有需要的受试者中的来自天然容器的所述尿液的通过；以及 b)第一细胞群体，所述第一细胞群体源自与所述受试者非自体的、并且不是所述天然器官或组织构造的来源，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述模型和所述第一细胞群体形成可植入式结构。
3.可植入式细胞支架结构，用于治疗在有需要的受试者中的呼吸障碍，包括 a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合在所述受试者中至少部分的天然呼吸器官或组织构造； b)第一细胞群体，所述第一细胞群体不是源自呼吸组织，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述模型和所述第一细胞群体形成可植入式结构。
4.可植入式细胞支架结构，用于治疗在有需要的受试者中的胃肠道失调，包括 a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合在有需要的受试者中至少部分的天然胃肠道器官或组织构造；以及 b)第一细胞群体，所述第一细胞群体不是源自胃肠道的来源，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述模型和所述第一细胞群体形成可植入式结构。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的结构，其中所述第一细胞群体是平滑肌细胞(SMC)群体。
6.根据权利要求1至4的任意一项所述的结构，其中所述第一细胞群体是来源于与所述受试者异体的来源。
7.根据权利要求3或4所述的结构，其中所述第一细胞群体是来源于与所述受试者异体的来源。
8.根据权利要求5所述的结构，其中所述SMC群体来源于脂肪。
9.根据权利要求5所述的结构，其中所述SMC群体来源于外周血。
10.根据权利要求1、2，以及5-9中的任意一项所述的结构，其中所述模型是管状模型。
11.根据权利要求10所述的结构，其中所述管状模型包括第一端。
12.根据权利要求11所述的结构，其中所述第一端被设置以接触所述受试者的腹壁。
13.根据权利要求12所述的结构，其中所述第一端被设置以吻合在所述受试者的腹壁中的开口。
14.根据权利要求12或13所述的结构，其中所述第一端被设置以外置于所述皮肤。
15.根据权利要求10至13的任意一项所述的结构，其中所述管状模型进一步包括连接到第一输尿管的第一侧开口。
16.根据权利要求15所述的结构，其中所述管状模型进一步包括连接到第二输尿管的第二侧开口。
17.根据权利要求15所述的结构，其中所述管状模型进一步包括连接到第二输尿管的
18.根据权利要求15所述的结构，所述结构允许尿液从所述第一输尿管通过，进入到植入后的管状模型内部。
19.根据权利要求16至18任意一项所述的结构，所述结构允许尿液从所述第二输尿管通过，进入到植入后的所述管状模型的内部。
20.根据权利要求18所述的结构，所述结构允许尿液通过，从植入后的所述受试者排出。
21.根据权利要求19所述的结构，所述结构允许尿液通过，从植入后的所述受试者排出。
22.根据权利要求14所述的结构，其中所述管状支架的所述第一端在植入后的受试者外部形成造口。
23.根据权利要求22所述的结构，其中所述第一端包括造口端，所述造口端延伸通过所述受试者的腹壁。
24.根据权利要求23所述的结构，其中所述造口端连接到所述受试者的皮肤。
25.根据权利要求23或24所述的结构，所述结构在植入后的造口端形成上皮黏膜。
26.根据权利要求25所述的结构，其中所述上皮黏膜包括在所述造口端的黏膜皮肤区。
27.根据权利要求26所述的结构，其中所述上皮黏膜包括与所述黏膜皮肤区相邻的前庭区。
28.根据权利要求27所述的结构，其中所述上皮黏膜特征在于，上皮首先出现在所述前庭区中并通过所述黏膜皮肤区向所述造口端逐渐增加。
29.根据权利要求28所述的结构，其中所述上皮特征在于，上皮细胞标记物的表达。
30.根据权利要求25所述的结构，其中所述上皮黏膜相当于自然发生的黏膜皮肤区。
31.根据权利要求1-30任意一项所述的结构，其中所述结构不包含任何其它的细胞群体。
32.根据权利要求1、2，以及5-30的任意一项所述的结构，其中所述结构不包含尿道上皮细胞。
全文摘要
本发明涉及在有需要受试者中使用支架接种自体或非自体细胞群体(所述细胞群体来源于或不是来源于再生、重建、扩大或替换的受试者的相应的器官或组织构造)的管腔器官或组织构造的再生、重建、扩大或替换。
文档编号A61L27/38GK103025361SQ201180033273
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月3日 优先权日2010年5月3日
发明者J.W.卢德洛, M.J.杰奥, J.巴苏, T.A.伯特伦, C.W.金海默, K.I.格思里, R.M.艾拉甘, D.贾因, O.A.奈特, R.佩恩, S.F.昆兰, H.S.拉波波特, N.D.桑哈, J.E.肖凯斯, T.B.伯内特, S.A.博伊德, C.R.哈伯斯塔特, D.M.贾斯特威兹, E.A.里维拉, W.夏普 申请人:坦吉恩股份有限公司