科技日報(bào)記者 陳曦 通訊員 吳軍輝

(資料圖片)

記者9月12日從南開大學(xué)獲悉，該校生命科學(xué)學(xué)院、藥物化學(xué)生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙強(qiáng)教授課題組與浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院徐清波教授課題組合作，研獲了一種具有仿生天然血管功能的新型生物復(fù)合人工血管，可在體內(nèi)緩慢釋放一氧化氮，促進(jìn)血管組織再生并抑制血管鈣化，顯著提高血管長期暢通率，有效破解了小口徑人工血管再狹窄難題，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。日前，介紹該成果的論文發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞報(bào)告》上。

緩釋一氧化氮的生物復(fù)合型人工血管的制備評價(jià)和體內(nèi)再生機(jī)制。

心血管疾病因其高發(fā)病率和高死亡率，已成為全球范圍內(nèi)重大公共衛(wèi)生問題。血管旁路移植術(shù)是目前治療冠心病和外周血管疾病的重要手段。臨床手術(shù)使用的橋血管多取自患者自身，包括橈動脈、內(nèi)乳動脈和大隱靜脈等。自體血管由于長期通暢率高，成為臨床治療的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但是，血管來源有限且會帶來二次創(chuàng)傷，亟須發(fā)展用于替代的人工血管。

盡管由合成材料制備的人工血管在大血管（主動脈）置換術(shù)中已成功應(yīng)用，但直徑小于6mm的人工血管，由于其再狹窄發(fā)生率高，目前仍沒有產(chǎn)品成功用于臨床。小口徑人工血管一直是心血管植介入器械領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)的研究方向之一，也是制約我國創(chuàng)新醫(yī)療器械發(fā)展的關(guān)鍵難題之一。

近年來，動物（豬）來源的天然血管由于其來源廣泛，并具有與人血管類似的尺寸，受到了廣泛關(guān)注。其可經(jīng)過去細(xì)胞化處理消除免疫原性，并保留良好的細(xì)胞外基質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)。基于此，研究團(tuán)隊(duì)將天然細(xì)胞外基質(zhì)與靜電紡絲人工血管結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種具有緩釋一氧化氮功能的生物復(fù)合型人工血管。

這種新型人工血管具有雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為去細(xì)胞化處理的豬大隱靜脈，其可提供良好的生物相容性和再生活性；外層則采用課題組前期研發(fā)的硝酸酯功能材料，起到力學(xué)支撐作用，復(fù)合血管的力學(xué)強(qiáng)度可達(dá)到或接近天然動脈的水平。更為重要的是，硝酸酯材料可以在體內(nèi)環(huán)境中通過多步反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成一氧化氮。

“一氧化氮作為心血管系統(tǒng)的一個重要信號分子，起到抗凝血和抑制內(nèi)膜增生的重要作用，是降低人工血管再狹窄的一個關(guān)鍵因素。”趙強(qiáng)介紹，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在小鼠和兔子模型中，新型復(fù)合人工血管局部釋放的一氧化氮有效改善了血管組織再生，促進(jìn)內(nèi)皮形成，并抑制內(nèi)膜增生和血管鈣化等病理性血管重構(gòu)，顯著提高了血管長期通暢性。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用遺傳譜系示蹤等技術(shù)系統(tǒng)考察并闡明了一氧化氮在調(diào)控血管干/祖細(xì)胞命運(yùn)、改善血管組織再生方面的關(guān)鍵作用和調(diào)控機(jī)制。不僅為新一代小口徑人工血管設(shè)計(jì)制備提出了一個全新的思路，而且豐富并發(fā)展了組織誘導(dǎo)心血管生物材料的相關(guān)理論。

據(jù)介紹，目前我國冠心病患者超過1100萬，下肢動脈疾病患者超過4500萬，相當(dāng)一部分病人需要接受血管置換（搭橋）治療，對于小口徑人工血管的需求巨大。此外，我國血液透析患者已超過69萬，人工血管還可以用于終末期腎病患者血液透析通路的建立，對于延長患者生存期具有重要作用。

“我們研發(fā)的這類新型人工血管具有廣闊的市場前景。我們努力推進(jìn)它的臨床應(yīng)用，為提高人民健康水平，推進(jìn)健康中國建設(shè)作出一份貢獻(xiàn)。”趙強(qiáng)說。

（受訪者供圖）

關(guān)鍵詞： 人工血管