新型人工血管破解小口徑人工血管再狹窄難題

記者9月12日從南開大學獲悉，該校生命科學學院、藥物化學生物學國家重點實驗室趙強教授課題組與浙江大學醫學院附屬第一醫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合人工血管，可在體內緩慢釋放一氧化氮，促進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，具有廣闊的臨床應用前景。日前，介紹該成果的論文發表在國際學術期刊《細胞報告》上。

心血管疾病因其高發病率和高死亡率，已成為全球范圍內重大公共衛生問題。血管旁路移植術是目前治療冠心病和外周血管疾病的重要手段。臨床手術使用的橋血管多取自患者自身，包括橈動脈、內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“金標準”。但是，血管來源有限且會帶來二次創傷，亟須發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)置換術中已成功應用，但直徑小于6mm的人工血管，由于其再狹窄發生率高，目前仍沒有產品成功用于臨床。小口徑人工血管一直是心血管植介入器械領域最具挑戰的研究方向之一，也是制約我國創新醫療器械發展的關鍵難題之一。

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。基于此，研究團隊將天然細胞外基質與靜電紡絲人工血管結合，設計了一種具有緩釋一氧化氮功能的生物復合型人工血管。

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。更為重要的是，硝酸酯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，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性。

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。

據介紹，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。

“我們研發的這類新型人工血管具有廣闊的市場前景。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一份貢獻。”趙強說。(科技日報記者 陳曦 通訊員 吳軍輝)

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