小口径人造“生命通路”不再狭窄 _健康小知识

本文转自：科技日报

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◎本报采访人员陈曦
《中国心血管健康与疾病报告2021》显示，我国心血管病的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。血管旁路移植术是目前治疗冠心病和外周血管疾病的重要手段。然而小于6毫米的人工血管，由于其再狭窄发生率高，目前仍没有产品成功用于临床。
【小口径人造“生命通路”不再狭窄】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新型生物复合人工血管，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工血管再狭窄难题，具有广阔的临床应用前景。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“金标准” 。然而，自身的血管来源有限，且会带来二次创伤，因此亟须发展可替代自身血管的人工血管。
理想的人工血管需具备良好的生物相容性及力学性能，体内抗凝血性及良好的长期通畅率。人工血管的设计构建涉及材料工程、生物工程、医学等多个学科。
目前，人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，并取得了满意的效果。国内外已有多个产品成功应用于临床。
而小口径人工血管的临床应用面也非常广泛。
据介绍，目前我国冠心病患者超过1100万人，下肢动脉疾病患者超过4500万人，相当一部分病人需要接受血管置换（搭桥）治疗，对于小口径人工血管的需求巨大。此外，目前我国血液透析患者已超过69万人。人工血管用于终末期肾病患者血液透析通路的建立，对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小口径人工血管。公开资料显示，全球范围内仅有2款小口径人工血管进入临床试验阶段。
“由于材料自身的血液相容性能不佳，当与血液接触后会引发不同程度的凝血和血栓形成，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黏附和生长，人工血管植入体内后不能实现内皮化，导致血管再狭窄，小口径人工血管的长期通畅率无法保证。
因此，小口径人工血管也一直是心血管植介入器械领域最具挑战的研究方向之一，也是制约我国创新医疗器械发展的关键难题之一。
可释放一氧化氮的新型生物复合人工血管
目前人工血管的研究方向主要包括血管材料的创新研究和血管再生机制研究。
其中血管材料方面的研究包括：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研究包括：研究参与血管组织再生的细胞来源、内源性血管干细胞对组织再生的贡献，以及如何通过调控免疫反应诱导组织再生等。
为了突破小口径人工血管的瓶颈，赵强课题组将血管再生机制研究与新型血管材料设计开发有机结合，形成了一个全链条的研究。