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(fā)病率和死亡率高居各類疾病榜首。中國心血管病報(bào)告指出，目前我國心血管病患者人數(shù)約為2.9億。而研發(fā)可促進(jìn)血管再生的新型植入材料，已成為人工血管研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。不久前，南開大學(xué)與英國倫敦大學(xué)國王學(xué)院的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，就在人工血管再生機(jī)制研究方面取得了突破性進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)利用一種“可降解”的人工血管再生重構(gòu)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(fā)生率高的問題，即受治療局部損傷后“愈合”反應(yīng)而造成局部血管腔的再次狹窄。

科研人員設(shè)想，是否可以植入一種神奇的“可降解”的人工血管，用它誘導(dǎo)體內(nèi)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(xué)心血管生物材料團(tuán)隊(duì)與英國倫敦大學(xué)國王學(xué)院血管生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮雙方各自的優(yōu)勢，通過學(xué)科交叉展開聯(lián)合攻關(guān)。他們利用一種血管再生重構(gòu)中具有關(guān)鍵作用的蛋白Dickkopf3(DKK3)，構(gòu)建了具有遞送DKK3功能的人工血管，并通過體內(nèi)血管移植模型考察了DKK3在誘導(dǎo)血管祖細(xì)胞(VPC)定向遷移和促進(jìn)組織再生方面的重要作用。這標(biāo)志著，該團(tuán)隊(duì)首次提出了DKK3通過與血管祖細(xì)胞表面的CXCR7受體結(jié)合激活下游相關(guān)信號(hào)通路從而誘導(dǎo)VPC遷移的機(jī)制。

此外，團(tuán)隊(duì)科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，血管祖細(xì)胞中的組蛋白去乙?；?（HDAC7）的信使RNA（攜帶遺傳信息的能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的一類單鏈核糖核酸）可以選擇性翻譯產(chǎn)生一個(gè)含有7個(gè)氨基酸分子的多肽。這個(gè)多肽能夠誘導(dǎo)VPC的遷移和向血管內(nèi)皮細(xì)胞方向分化，從而有效促進(jìn)人工血管的內(nèi)皮化形成。這一研究也將大大提速“可降解”人工血管的開發(fā)與臨床醫(yī)用進(jìn)程。

“智能支架”找出狹窄動(dòng)脈

事實(shí)上，近來在心血管病領(lǐng)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(xiàng)最新研究還稱科學(xué)家們已研發(fā)出一種“智能支架”，它能監(jiān)測血液通過動(dòng)脈時(shí)的細(xì)微變化，識(shí)別動(dòng)脈狹窄早期癥狀，使其早期診斷治療成為可能。

為防止動(dòng)脈栓塞和預(yù)防心臟病，部分患者需植入支架。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，這些患者每3人中至少有1人會(huì)再次發(fā)生動(dòng)脈狹窄（由于斑塊形成或疤痕導(dǎo)致的動(dòng)脈二次狹窄），導(dǎo)致并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)大增。加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系一位教授改進(jìn)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(xù)追蹤檢測血液流動(dòng)情況。相關(guān)數(shù)據(jù)可無線發(fā)送到外部閱讀裝置，實(shí)時(shí)提供并不斷刷新動(dòng)脈血流狀況的動(dòng)態(tài)信息。制作“智能支架”所使用的材料為醫(yī)用級不銹鋼，外形與普通支架相似。研究人員已經(jīng)成功完成新支架的原型實(shí)驗(yàn)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(shù)置入患者體內(nèi)。

專家表示，以“智能支架”取代普通支架，可以幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)患者動(dòng)脈狹窄風(fēng)險(xiǎn)，更準(zhǔn)確地檢測血管健康狀況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)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(yán)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(dāng)人體某部位的血管由于動(dòng)脈硬化、栓塞或破損等原因不能保證人體正常供血時(shí)，就需要對血管進(jìn)行置換、搭橋或支架。最早是采用自體血管進(jìn)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(nèi)的血管破裂時(shí)，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(nèi)壁，如果人工血管太細(xì)就容易堵塞，這一直是開發(fā)人工血管的難處。南開大學(xué)與英國倫敦大學(xué)國王學(xué)院的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在人工血管再生機(jī)制研究方面取得了突破性進(jìn)展，無疑將有力推動(dòng)人工血管在人體的應(yīng)用。

其實(shí)，往往，一個(gè)領(lǐng)域的重大變革和突破，來自于滿足用戶痛點(diǎn)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(yù)防和治療都有積極作用。而我們也可以從中預(yù)見，未來引起心血管疾病的預(yù)警、識(shí)別和輔助管理技術(shù)將是該領(lǐng)域的重點(diǎn)突破方向。我們也愿意相信，此類具有創(chuàng)新特點(diǎn)的高端研究將真正地造福人類，幫助人們預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)相關(guān)疾病領(lǐng)域變革，從而拯救更多生命。讓我們共同拭目以待吧！