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小口徑人造“生命通路”不再狹窄( 二 )

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“正在進行研發的小口徑人工血管主要包括兩類 ， 一類是生物型 ， 也就是經過脫細胞處理的人（動物）源血管；另一類是由可降解高分子材料制備的人工血管 。 ”趙強介紹 ， “特別是近年來 ， 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 ， 受到了廣泛關注 。 其可經過去細胞化處理消除免疫原性 ， 并保留良好的細胞外基質成分和結構 。 ”
因此在材料設計制備方面 ， 研究團隊創新性地將天然細胞外基質材料與合成高分子材料結合起來 ， 制備復合型人工血管 。
“這種新型人工血管具有雙層結構 ， 內層為去細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；外層則采用趙強課題組前期研發的硝酸酯功能材料 ， 起到力學支撐作用 ， 復合血管的力學強度可達到或接近天然動脈的水平 。 ”趙強說 。
更為重要的是 ， 硝酸酯功能材料可以在體內環境中通過多步反應轉化生成一氧化氮 。 “一氧化氮作為心血管系統的一個重要信號分子 ， 可起到抗凝血和抑制內膜增生的重要作用 ， 是降低人工血管再狹窄的一個關鍵因素 。 ”趙強介紹 ， 實驗發現 ， 在小鼠和兔子模型中 ， 新型復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 ， 促進內皮形成 ， 并抑制內膜增生和血管鈣化等病理性血管重構 ， 顯著提高了血管長期通暢率 。
研究團隊進一步利用遺傳譜系示蹤等技術系統考察并闡明了一氧化氮在調控血管干/祖細胞命運、改善血管組織再生方面的關鍵作用和調控機制 。 不僅為新一代小口徑人工血管設計制備提出了一個全新的思路 ， 而且豐富并發展了組織誘導心血管生物材料的相關理論 。
新型人工血管具有廣闊的應用前景
“未來小口徑人工血管需要突破體內再生的瓶頸 ， 實現血管完全內皮化 ， 從而從根本上解決血管再狹窄的難題 。 ”趙強介紹 ， 開發出能用于人心臟搭橋的人工血管是這個領域科研人員的終極目標 。
接受搭橋手術的病人往往患有動脈粥樣硬化、糖尿病等慢性疾病 ， 其組織再生特別是內皮形成更加困難 。 而且 ， 在病理狀態下再生的內皮會發生重構甚至也可能退化 。 而一氧化氮等重要氣體信號分子對于調控血管穩態 ， 抑制病理性血管重構具有重要的意義 。
此次研究團隊提出的通過緩釋重要氣體信號分子（如一氧化氮）改善人工血管長期通暢率的研究思路 ， 也適用于其他心血管材料特別是血液接觸材料的研發 。
而通過仿生材料設計調控內源性干細胞定向遷移分化 ， 從而誘導血管原位再生的思路對于其他組織的修復再生也具有重要的借鑒意義 。 該技術的成功轉化 ， 必將有力推動小口徑人工血管的大規模臨床應用 。
“我們研發的這類新型生物復合人工血管具有廣闊的應用前景 。 我們努力推進它的臨床應用 ， 為提高人民健康水平 ， 推進健康中國建設作出貢獻 。 ”趙強說 。