快捷搜索:  

货币技术提高人工血管长期通畅率 小口径人造“生命通路”不再狭窄

◎本报记者 陈 曦

《中国心血管健康与疾病报告2021》显示,我(wo)国心血管病的(de)发病率与致死率仍高居榜首,并呈逐年递增趋势,已成为重大公共卫生问题。血管旁路移植术是(shi)目前治疗冠心病和外周血管疾病的(de)重要手段。然而小于6毫米的(de)人(ren)工血管,由于其再狭窄发生率高,目前仍没有产品(chanpin)成功用于临床。

南开大学生命科学学院、药物化学生物学国家重点实验室赵强教授课题组联合浙江大学医学院附属第一医院徐清波教授课题组,研获了一种具有仿生天然血管功能的(de)新型生物复合人(ren)工血管,可在体内缓慢释放一氧化氮,促进血管组织再生并抑制血管钙化,显著提高血管长期通畅率,有效破解了小口径人(ren)工血管再狭窄难题,具有广阔的(de)临床应用前景。相关研究论文日前发表在国际学术期刊《细胞报告》上。

小口径人(ren)工血管长期通畅率成瓶颈

据介绍,在临床上进行冠脉搭桥手术时,使用的(de)桥血管多取自患者自身,包括桡动脉、内乳动脉和大隐静脉等。自体血管由于长期通畅率高,成为临床治疗的(de)“金标准”。然而,自身的(de)血管来源有限,且会带来二次创伤,因此亟须发展可替代自身血管的(de)人(ren)工血管。

理想的(de)人(ren)工血管需具备良好(hao)的(de)生物相容性及力学性能,体内抗凝血性及良好(hao)的(de)长期通畅率。人(ren)工血管的(de)设(she)计构建(jian)涉及材料工程、生物工程、医学等多个学科。

目前,人(ren)工血管按血管直径可以分为大口径(直径大于6毫米)和小口径(直径小于6毫米)血管。其中大口径血管由不可降解的(de)合成材料(如膨体聚四氟乙烯、涤纶等)制备,主要用于大血管置换术,并取得了满意的(de)效果。国内外已有多个产品(chanpin)成功应用于临床。

而小口径人(ren)工血管的(de)临床应用面也非常广泛。

据介绍,目前我(wo)国冠心病患者超过1100万人(ren),下肢动脉疾病患者超过4500万人(ren),相当一部分病人(ren)需要接受血管置换(搭桥)治疗,对(dui)于小口径人(ren)工血管的(de)需求巨大。此外,目前我(wo)国血液透析患者已超过69万人(ren)。人(ren)工血管用于终末期肾病患者血液透析通路的(de)建(jian)立,对(dui)于延长患者生存期具有重要作用。

但目前并没有成功应用于临床的(de)小口径人(ren)工血管。公开资料显示,全球范围内仅有2款小口径人(ren)工血管进入临床试验阶段。

“由于材料自身的(de)血液相容性能不佳,当与血液接触后会引发不同程度的(de)凝血和血栓形成,造成血管闭塞。”赵强解释,此外,这些合成材料无法支持内皮细胞的(de)黏附和生长,人(ren)工血管植入体内后不能实现内皮化,导致血管再狭窄,小口径人(ren)工血管的(de)长期通畅率无法保证。

因此,小口径人(ren)工血管也一直是(shi)心血管植介入器械领域最具挑战的(de)研究方向之一,也是(shi)制约我(wo)国创新医疗器械发展的(de)关键难题之一。

可释放一氧化氮的(de)新型生物复合人(ren)工血管

目前人(ren)工血管的(de)研究方向主要包括血管材料的(de)创新研究和血管再生机制研究。

其中血管材料方面的(de)研究包括:新材料开发应用、3D打印等新型血管制备技术,以及材料表面功能化修饰等;血管再生机制方面的(de)研究包括:研究参与血管组织再生的(de)细胞来源、内源性血管干细胞对(dui)组织再生的(de)贡献,以及如何通过调控免疫反应诱导组织再生等。

为了突破小口径人(ren)工血管的(de)瓶颈,赵强课题组将血管再生机制研究与新型血管材料设(she)计开发有机结合,形成了一个全链条的(de)研究。

“正在进行研发的(de)小口径人(ren)工血管主要包括两类,一类是(shi)生物型,也就是(shi)经过脱细胞处理的(de)人(ren)(动物)源血管;另一类是(shi)由可降解高分子材料制备的(de)人(ren)工血管。”赵强介绍,“特别是(shi)近年来,动物(猪)来源的(de)天然血管由于其来源广泛,并具有与人(ren)血管类似的(de)尺寸,受到了广泛关注。其可经过去细胞化处理消除免疫原性,并保留良好(hao)的(de)细胞外基质成分和结构。”

因此在材料设(she)计制备方面,研究团队(tuandui)(dui)创新性地将天然细胞外基质材料与合成高分子材料结合起来,制备复合型人(ren)工血管。

“这种新型人(ren)工血管具有双层结构,内层为去细胞化处理的(de)猪大隐静脉,其可提供良好(hao)的(de)生物相容性和再生活性;外层则采用赵强课题组前期研发的(de)硝酸酯功能材料,起到力学支撑作用,复合血管的(de)力学强度可达到或接近天然动脉的(de)水平。”赵强说。

更为重要的(de)是(shi),硝酸酯功能材料可以在体内环境中通过多步反应转化生成一氧化氮。“一氧化氮作为心血管系统的(de)一个重要信号分子,可起到抗凝血和抑制内膜增生的(de)重要作用,是(shi)降低人(ren)工血管再狭窄的(de)一个关键因素。”赵强介绍,实验发现,在小鼠和兔子模型中,新型复合人(ren)工血管局部释放的(de)一氧化氮有效改善了血管组织再生,促进内皮形成,并抑制内膜增生和血管钙化等病理性血管重构,显著提高了血管长期通畅率。

研究团队(tuandui)(dui)进一步利用遗传谱系示踪等技术系统考察并阐明了一氧化氮在调控血管干/祖细胞命运、改善血管组织再生方面的(de)关键作用和调控机制。不仅为新一代小口径人(ren)工血管设(she)计制备提出了一个全新的(de)思路,而且丰富并发展了组织诱导心血管生物材料的(de)相关理论。

新型人(ren)工血管具有广阔的(de)应用前景

“未来小口径人(ren)工血管需要突破体内再生的(de)瓶颈,实现血管完全内皮化,从而从根本上解决血管再狭窄的(de)难题。”赵强介绍,开发出能用于人(ren)心脏搭桥的(de)人(ren)工血管是(shi)这个领域科研人(ren)员的(de)终极目标。

接受搭桥手术的(de)病人(ren)往往患有动脉粥样硬化、糖尿病等慢性疾病,其组织再生特别是(shi)内皮形成更加困难。而且,在病理状态下再生的(de)内皮会发生重构甚至也可能退化。而一氧化氮等重要气体信号分子对(dui)于调控血管稳态,抑制病理性血管重构具有重要的(de)意义。

此次研究团队(tuandui)(dui)提出的(de)通过缓释重要气体信号分子(如一氧化氮)改善人(ren)工血管长期通畅率的(de)研究思路,也适用于其他(ta)心血管材料特别是(shi)血液接触材料的(de)研发。

而通过仿生材料设(she)计调控内源性干细胞定向迁移分化,从而诱导血管原位再生的(de)思路对(dui)于其他(ta)组织的(de)修复再生也具有重要的(de)借鉴意义。该技术的(de)成功转化,必将有力推动小口径人(ren)工血管的(de)大规模临床应用。

“我(wo)们(men)研发的(de)这类新型生物复合人(ren)工血管具有广阔的(de)应用前景。我(wo)们(men)努力推进它(ta)的(de)临床应用,为提高人(ren)民健康水平,推进健康中国建(jian)设(she)作出贡献。”赵强说。 【编辑:陈文韬】

小岛康誉:“精绝国”是(shi)如何重见天日的(de)?

空间站与“卡脖子”,中国在警醒中争取“逆袭”

美联储年内第五次加息,鲍威尔讲话释放新信号

日本地方议会反对(dui)安倍国葬:这将强制国民表达哀悼!

一百家子拨御面:老味道挖掘文化新“IP”

对(dui)话丨王岚嵚:渴望有朝一日能身披国家队(dui)战袍

“十四五”老年人(ren)口将超3亿 “老有所养”如何保障?

彩礼中的(de)情理法碰撞:婚姻为何让彩礼“作主”?

为了让自己少熬夜 大学生花6个月时间(shijian)做了一款App

麻烦升级?特朗普及其三个子女遭纽约总检察长起诉

多地力推二手房“带押过户”,有什么好(hao)处?

“及时雨”继续下!国务院连派三批特殊工作组

“神笔马良之父”: 谁说中国没有童话

麦当劳重开基辅门店:重新开业之初将只提供外送服务(fuwu)

干旱致河床裸露 湖北石首保护区打井助麋鹿泥浴

巡天守护三十年:“生命之塔”助中国航天行稳致远

中国空间站即将建(jian)成 三步看中国载人(ren)航天30年

吉林“枪王”教官成警队(dui)标杆:但愿永远没有用枪时刻

人工血管,小口径,血管再生,膨体聚四氟乙烯,南开大学生命科学学院

您可能还会对下面的文章感兴趣:

共有:415人留言! 共有:415人喜欢本文! 点赞 最新评论 查看所有评论
加载中......
发表评论