人工血管“再生”血管組織

■本刊記者 顧易之

眾所周知，近年來，心血管疾病發病率和死亡率高居各類疾病榜首。中國心血管病報告指出，目前我國心血管病患者人數約為2.9億。而研發可促進血管再生的新型植入材料，已成為人工血管研究的熱點領域。不久前，南開大學與英國倫敦大學國王學院的聯合研究團隊，就在人工血管再生機制研究方面取得了突破性進展，團隊利用一種“可降解”的人工血管再生重構了血管組織。

讓人工血管可再生

在心血管疾病的治療過程中，植入人工材料或器械已十分常見，如人工血管、冠脈支架、心臟瓣膜等。但是，小口徑人工血管存在“再狹窄”發生率高的問題，即受治療局部損傷后“愈合”反應而造成局部血管腔的再次狹窄。

科研人員設想，是否可以植入一種神奇的“可降解”的人工血管，用它誘導體內組織再生，最終重建出具有正常生理功能的血管組織，造福心血管病患者？于是，南開大學心血管生物材料團隊與英國倫敦大學國王學院血管生物學研究團隊充分發揮雙方各自的優勢，通過學科交叉展開聯合攻關。他們利用一種血管再生重構中具有關鍵作用的蛋白Dickkopf3(DKK3)，構建了具有遞送DKK3功能的人工血管，并通過體內血管移植模型考察了DKK3在誘導血管祖細胞(VPC)定向遷移和促進組織再生方面的重要作用。這標志著，該團隊首次提出了DKK3通過與血管祖細胞表面的CXCR7受體結合激活下游相關信號通路從而誘導VPC遷移的機制。

此外，團隊科學家還發現，血管祖細胞中的組蛋白去乙酰化酶7（HDAC7）的信使RNA（攜帶遺傳信息的能指導蛋白質合成的一類單鏈核糖核酸）可以選擇性翻譯產生一個含有7個氨基酸分子的多肽。這個多肽能夠誘導VPC的遷移和向血管內皮細胞方向分化，從而有效促進人工血管的內皮化形成。這一研究也將大大提速“可降解”人工血管的開發與臨床醫用進程。

“智能支架”找出狹窄動脈

事實上，近來在心血管病領域，研究成果可謂豐富。除了“可降解”人工血管能“再生”血管組織外，一項最新研究還稱科學家們已研發出一種“智能支架”，它能監測血液通過動脈時的細微變化，識別動脈狹窄早期癥狀，使其早期診斷治療成為可能。

為防止動脈栓塞和預防心臟病，部分患者需植入支架。統計數據顯示，這些患者每3人中至少有1人會再次發生動脈狹窄（由于斑塊形成或疤痕導致的動脈二次狹窄），導致并發癥風險大增。加拿大英屬哥倫比亞大學電子與計算機工程系一位教授改進了舊有支架作為微型天線的功能，并添加了一種特殊的迷你傳感器，以連續追蹤檢測血液流動情況。相關數據可無線發送到外部閱讀裝置，實時提供并不斷刷新動脈血流狀況的動態信息。制作“智能支架”所使用的材料為醫用級不銹鋼，外形與普通支架相似。研究人員已經成功完成新支架的原型實驗和豬模型測試。他們表示，該支架完全可以通過目前的植入技術置入患者體內。

專家表示，以“智能支架”取代普通支架，可以幫助醫生發現患者動脈狹窄風險，更準確地檢測血管健康狀況，一旦發現問題，及時治療處理。

改變心血管健康未來

毋庸置疑，心血管疾病已是危害人類健康的常見疾病之一，比較嚴重的患者，其主要的和輔助的治療手段為血管移植、血管支架。尤其當人體某部位的血管由于動脈硬化、栓塞或破損等原因不能保證人體正常供血時，就需要對血管進行置換、搭橋或支架。最早是采用自體血管進行移植，但自體血管來源有限，因此，臨床上需要大量的人工血管作為移植替代物。

不過，人體內的血管破裂時，雖可移植聚酯材料的人工血管，但由于血液容易凝固在人工血管內壁，如果人工血管太細就容易堵塞，這一直是開發人工血管的難處。南開大學與英國倫敦大學國王學院的聯合研究團隊在人工血管再生機制研究方面取得了突破性進展，無疑將有力推動人工血管在人體的應用。

其實，往往，一個領域的重大變革和突破，來自于滿足用戶痛點的需求。無論是“可降解”人工血管還是“智能支架”，誕生即具有重大的意義，它們對心血管疾病預防和治療都有積極作用。而我們也可以從中預見，未來引起心血管疾病的預警、識別和輔助管理技術將是該領域的重點突破方向。我們也愿意相信，此類具有創新特點的高端研究將真正地造福人類，幫助人們預測風險，推動相關疾病領域變革，從而拯救更多生命。讓我們共同拭目以待吧！