近日，昆明医科大学第二附属医院孙林教授团队以昆明医科大学为第一单位在Bioactive Materials（一区Top，IF=18.0）期刊上发表了题为“Biomimetic Fabricated Tubular Graft In Situ Immobilized with Peptides to Restore the Vascular Structure and Regulate the Inflammation Homeostasis Through Gastrodin Coating”的科研论文。孙林为论文通讯作者，昆明医科大学康复学院暨云南省干细胞与再生医学重点实验室副教授牛世伟、实验员李璠以及第二附属医院心内科博士林志为论文第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、云南省科技厅—昆明医科大学联合专项和昆明市科技局创新中心重大项目的资助。
心血管疾病是导致人类死亡的主要原因之一，给全世界带来巨大的健康和经济负担。由于仿生化设计的不足和血栓的形成经常导致人工血管移植失败，开发能促进内皮化的生物活性平台是血管替代品研究的基础，可以克服其效率低下以及血管增生的问题。在这项研究中，研究团队开发了一种仿生管状移植物，通过用特定肽原位固定三层支架，并分层调节相应的细胞形成，来修复血管损伤。
仿生三层血管支架结构示意图
该研究采用仿生方法成功制备了新型小口径人工血管（POC-CMC-Gas），通过原位固定特异性肽，分层次促进相应细胞的归巢和增殖。为了模拟天然血管的结构和功能，三层血管支架内层采用类肝素样物质羧甲基化壳聚糖（CMC）膜构建，避免血小板粘附和血栓形成，中间层采用多孔聚柠檬酸基-1，8辛二醇酯（POC）材料构建，保持顺应性和营养物质交换，外层采用无孔POC弹性体构建，提供机械支撑和屏障功能。所制备的平台分别对内皮细胞（EC）和平滑肌细胞（SMC）表现出预期的趋化作用，并具有良好的降解行为，有利于快速内皮化和血管生成。此外，天麻素包被不仅增强了小口径人工血管的细胞相容性，而且抑制了血管移植过程中的急性炎症和氧化应激。该策略为改善创伤性疾病的长期血管内介入治疗提供了一个新的视角，并可能为未来的研究开辟新的领域，探索创新的仿生制造方法来有效地恢复血管结构。
仿生三层血管支架制备及体内应用示意图
Niu S, Li F, Lin Z, Chen B, Lyu L, Jiang Y, Li W, Jiao J, Han Y, Lu D, Sun L. Biomimetic fabricated tubular graft in situ immobilized with peptides to restore the vascular structure and regulate the inflammation homeostasis through gastrodin coating. Bioact Mater. 2024 Nov 15; 45: 58-70. doi: 10.1016/j.bioactmat.2024.11.010.
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.11.010
