組織工程皮膚血管化策略及研究進(jìn)展

劉劍 汪振星 孫家明

【提要】 組織工程皮膚作為皮膚缺損治療的替代解決方案，其核心思想是利用支架、種子細(xì)胞或者生物活性分子來促進(jìn)皮膚的修復(fù)重建。在過去幾十年里，該領(lǐng)域發(fā)展迅速，各種改善皮膚再生的策略層出不窮。然而，盡管有諸多組織工程皮膚產(chǎn)品已經(jīng)被商業(yè)化生產(chǎn)并應(yīng)用于臨床，但仍存在諸多問題需要進(jìn)一步研究解決。其中，組織工程皮膚的血管化是關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。目前，已有大量基礎(chǔ)研究致力于解決組織工程皮膚的血管化難題，可以分為兩大類，即基于各種生長因子、種子細(xì)胞或活性納米顆粒的促血管生成策略，以及基于組織工程皮膚支架的體內(nèi)、外預(yù)血管化策略。本文將從上述兩個方面分別概述其促進(jìn)組織工程皮膚血管化的優(yōu)缺點，并介紹最新進(jìn)展。

因創(chuàng)傷、體表腫瘤切除、慢性創(chuàng)面等原因造成的皮膚缺損是臨床常見問題。在我國，每年因不同原因造成的皮膚缺損患者高達(dá)數(shù)千萬[1]。目前，臨床上針對皮膚缺損的治療主要為皮膚移植，包括自體皮膚移植、同種異體皮膚移植、異種皮膚移植三大類，以自體皮膚移植最為常見。然而，上述治療方法雖然能夠有效解決皮膚缺損的問題，但是也有諸多缺點，如造成供區(qū)損傷、供區(qū)皮膚來源不足、移植物免疫排斥等[2-3]。近年來，隨著組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，使得皮膚缺損的替代治療成為可能。

組織工程皮膚是指通過組織工程技術(shù)，利用細(xì)胞或細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)建的，具有一定生理功能的人工皮膚，可用于修復(fù)創(chuàng)面和重建皮膚功能[4]。目前，已有多種人工皮膚產(chǎn)品制備成功，并投入臨床使用。包括表皮替代物、真皮替代物、復(fù)合皮膚替代物三大類。代表性產(chǎn)品有Integra、Dermagraft、Apligraf、安體膚等[5]。然而，上述產(chǎn)品對于皮膚缺損的治療，大部分只具備覆蓋創(chuàng)面和促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用，并不能完整實現(xiàn)皮膚的結(jié)構(gòu)和功能的重建。完整的皮膚結(jié)構(gòu)由表皮層、真皮層和皮下組織三層構(gòu)成，具有保護(hù)、感覺、分泌、代謝等重要作用[6]。其中，表皮層主要由角質(zhì)形成細(xì)胞組成，內(nèi)部沒有血管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要依靠真皮層中的血管提供營養(yǎng)支持。真皮層主要由成纖維細(xì)胞組成，其合成的細(xì)胞外基質(zhì)能夠有效維持皮膚的機械強度和彈性。此外，該層還包含大量的血管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和皮膚附屬器，能夠有效發(fā)揮營養(yǎng)物質(zhì)運輸和廢物排泄的作用。皮下組織主要是血管化的脂肪組織，對于保持體溫和脂肪儲存具有重要作用。因此，理想的組織工程皮膚除了能夠恢復(fù)皮膚的屏障功能外，還應(yīng)該重建正常皮膚所包含的內(nèi)部血管結(jié)構(gòu)和附屬器（毛發(fā)、汗腺、皮脂腺等），以更大程度實現(xiàn)皮膚的功能重建。其中，血管化難題是制約組織工程皮膚發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。

目前，由于組織工程皮膚內(nèi)部不具有血管結(jié)構(gòu)，早期營養(yǎng)供應(yīng)主要依賴創(chuàng)面底部營養(yǎng)滲透作用，因此對于移植皮膚厚度要求較高（一般不超過1.0 mm）[7]。此外，盡管患者自身的血管能夠長入組織工程皮膚內(nèi)部，但是該過程速度較慢（約5 μm/h）[8-9]，無法滿足大部分細(xì)胞的早期營養(yǎng)供應(yīng)。因此，對于較大、較深范圍的皮膚缺損，則應(yīng)用受限。為了解決上述問題，促進(jìn)組織工程皮膚早期血管化的策略已被廣泛研究。總的來說，這些策略可以分為兩大類，即血管生成和預(yù)血管化[10]。其中，血管生成包括在支架植入后刺激支架內(nèi)血管形成的所有策略，如基于添加各種生長因子和/或接種不同細(xì)胞成分從而促進(jìn)的血管形成。預(yù)血管化是指在將組織工程皮膚應(yīng)用于創(chuàng)面修復(fù)之前，即將支架提前血管化的技術(shù)[11]。該技術(shù)的主要優(yōu)點在于能夠?qū)⒀芑慕M織工程皮膚早期快速整合至受體的血管網(wǎng)絡(luò)中，可有效避免營養(yǎng)供應(yīng)不足或不均的現(xiàn)象發(fā)生。本文將從以上兩個方面分別闡述組織工程皮膚的血管化策略，并介紹最新研究進(jìn)展。

1 血管生成策略

1.1 基于生長因子的血管生成策略

生長因子是一類通過與特異的、高親和的細(xì)胞膜受體結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長與其他細(xì)胞功能等多效應(yīng)的多肽類物質(zhì)。生長因子在創(chuàng)面愈合的各階段均發(fā)揮著重要作用，如血管內(nèi)皮細(xì)胞因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）、血小板源性生長因子（Platelet-derived growth factor，PDGF）、堿性成纖維細(xì)胞生長因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF）、轉(zhuǎn)化生長因子（Transforming growth factor，TGF）、血管生成素等多種生長因子[12-15]。雖然這些生長因子能夠有效促進(jìn)血管生成，但在生理條件下濃度均較低，無法滿足良好血管化的需求，即無法避免組織缺氧和細(xì)胞壞死[16]。因此，通過在組織工程皮膚中直接補充各種生長因子以促進(jìn)血管形成是一種最直接的辦法。其中，VEGF 自從于1989 年由Leung 等[17-19]首次分離、純化以來，即在組織工程領(lǐng)域尤其在促進(jìn)創(chuàng)面愈合方面成為研究最為廣泛的生長因子。然而，各種生長因子在體內(nèi)降解周期較短，無法保持長期穩(wěn)定存在，因此將其直接應(yīng)用于體內(nèi)的促血管生成效應(yīng)并不確切，而且當(dāng)使用劑量過大時甚至還可能造成其他不良后果，如腫瘤形成[20-21]。

為了使生長因子能夠在組織工程皮膚中持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)揮作用，大量針對藥物釋放系統(tǒng)的研究逐漸成為重點探索方向。常見的藥物釋放系統(tǒng)包括水凝膠、聚合物微納米結(jié)構(gòu)和智能響應(yīng)系統(tǒng)等。Hosseikhani 等[22]發(fā)現(xiàn)，將bFGF 包裹至可注射水凝膠中，可有效延長bFGF 的作用周期，并促進(jìn)小鼠皮膚血管化。Jiang 等[23]利用聚己內(nèi)酯（PCL）納米纖維和裝載VEGF 的明膠顆粒作為藥物釋放系統(tǒng)，該體系在2.5 d 內(nèi)，可快速釋放50%的VEGF；在后續(xù)的7.5 d 里，可持續(xù)釋放負(fù)載總量80%的VEGF，并最終達(dá)到促進(jìn)血管新生、成熟的效果。此外，基于靜電紡絲技術(shù)制備的核殼結(jié)構(gòu)、“三明治”結(jié)構(gòu)、層層堆疊結(jié)構(gòu)也是常用的藥物釋放體系[24-25]。以核殼結(jié)構(gòu)為例，外部的殼層結(jié)構(gòu)可充當(dāng)物理屏障，以減緩核層結(jié)構(gòu)中生長因子的釋放，而且還可通過調(diào)節(jié)內(nèi)外層次的組成成分和結(jié)構(gòu)特點，來控制生長因子的釋放速率[26]。Tabata等[27-28]比較了不同組成成分核殼納米纖維釋放bFGF 的情況，兩種核殼納米纖維的外層均基于聚乙二醇（PEG）構(gòu)成，內(nèi)層則分別由殼聚糖水凝膠和聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）構(gòu)成，結(jié)果表明前者生長因子釋放較緩慢，而后者速率較快，說明通過核殼結(jié)構(gòu)能夠有效控制生長因子的釋放。上述水凝膠、納米纖維或者其他聚合物微納米結(jié)構(gòu)釋放生長因子的方式，通常依賴于負(fù)載材料的降解，這些體系的構(gòu)建方式不僅簡單，而且一般能夠取得較好的控釋效果。此外，一些載藥體系能夠根據(jù)局部微環(huán)境的變化或外部刺激來控制藥物的釋放，這些藥物釋放系統(tǒng)被認(rèn)為是“智能響應(yīng)系統(tǒng)”。根據(jù)所響應(yīng)刺激的不同，可分為：①溫度響應(yīng)型[29]；②pH 響應(yīng)型[29]；③光響應(yīng)型[30]；④超聲響應(yīng)型[31]；⑤機械壓力響應(yīng)型[32]；⑥離子響應(yīng)型[33]；⑦酶響應(yīng)型等[34]。為了促進(jìn)新生血管化，Lee 等[32]率先開發(fā)了一種機械刺激響應(yīng)型釋放系統(tǒng)，其制備的海藻酸鹽水凝膠，可在機械刺激下穩(wěn)定釋放VEGF-A。體內(nèi)實驗結(jié)果表明，受到機械刺激的糖尿病小鼠新生血管數(shù)量明顯增加。Moncion 等[35]制備了超聲刺激響應(yīng)型的纖維蛋白支架，可在超聲刺激下按需釋放bFGF，可達(dá)到促進(jìn)新生血管化的效果。

1.2 基于細(xì)胞的血管生成策略

除了直接應(yīng)用生長因子之外，通過將細(xì)胞接種至組織工程皮膚上，也是促進(jìn)新生血管形成的重要方法。比較常用的細(xì)胞包括多種干細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等。

干細(xì)胞在新生血管形成過程中發(fā)揮著重要作用，除了可以通過分泌多種生長因子（包括VEGF-A、FGF、TGF-β 等）來誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和增殖之外，還可以自身分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞直接參與新生血管的形成[36]。根據(jù)其來源的不 同，如 內(nèi) 皮 祖 細(xì) 胞（Endothelial progenitor cell，EPC）、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（Bone marrow-derived stem cell，BMSC）、脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞（Adiposederived stem cell，ADSC）、胚胎干細(xì)胞（Embryonic stem cell，PSC）、 誘 導(dǎo) 多 能 干 細(xì) 胞（Induced pluripotent stem cell，iPSC）等，均在組織工程皮膚中有所應(yīng)用。EPC 因同時具備內(nèi)皮細(xì)胞和祖細(xì)胞的特征，在促進(jìn)組織工程皮膚血管化方面應(yīng)用廣泛[37]。Zhang 等[38]將EPC 接種于商品化的Integra基質(zhì)上，2 周后觀察發(fā)現(xiàn)，與未接種細(xì)胞的支架相比，皮膚血管化程度顯著增加。Wang 等[39]研究了聚己內(nèi)酯-膠原生物活性支架在接種骨髓來源的EPC 之后，能夠通過激活HIF-α、SDF-1α 通路來促進(jìn)新生血管的形成，并改善傷口的愈合。

除EPC 之外，BMSC、ADSC 也被廣泛用于促血管化相關(guān)研究。Chen 等[40]將BMSC 誘導(dǎo)分化后，通過分析其內(nèi)皮特異性標(biāo)志物的表達(dá)和功能，證實了BMSC 具有較好的促新生血管化作用。Lin等[41]進(jìn)一步證明了將BMSC 接種至合成支架上能夠有效誘導(dǎo)新生血管化，促進(jìn)皮瓣的再生。雖然BMSC 可有效促進(jìn)組織血管化，但是獲取骨髓的方式為侵入性操作，使其在臨床使用上受限。相較于BMSC，ADSC 的獲取更為方便，對于供體的損傷也較輕，而且獲得的干細(xì)胞數(shù)量是骨髓來源方式的500 倍[42]。Eke 等[43]將ADSC 整合至明膠/透明質(zhì)酸水凝膠中，體內(nèi)試驗結(jié)果表明，與無細(xì)胞水凝膠相比，含有ADSC 的水凝膠誘導(dǎo)形成的新生血管數(shù)量增加了3 倍，證實了ADSC 促血管生成效應(yīng)。Hu 等[44-45]直接將ADSC 接種至全層異體皮膚上用于小鼠慢性創(chuàng)面的修復(fù)，結(jié)果表明接種ADSC 的實驗組能夠顯著提高移植物存活率并促進(jìn)血管化。

iPSC 在促進(jìn)組織工程皮膚血管化方面也具有巨大的潛力。Lin 等[46]通過誘導(dǎo)iPSC 衍生的間充質(zhì)干細(xì)胞，獲得了具有血管生長潛能的表皮樣細(xì)胞系，為構(gòu)建良好血管化的組織工程皮膚提供了新的選擇。Tan 等[47]將iPSC 衍生的血管內(nèi)皮細(xì)胞接種至聚己內(nèi)酯-明膠納米纖維支架上，體外結(jié)果表明，負(fù)載有iPSC 衍生的血管內(nèi)皮細(xì)胞的支架在培養(yǎng)7 d 后，促血管生成生長因子相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)。植入大鼠皮下后，多普勒灌注監(jiān)測顯示，經(jīng)由接種細(xì)胞的支架處理后的大鼠血液灌注明顯增高。免疫組化檢測結(jié)果也表明接種細(xì)胞組的毛細(xì)血管密度明顯升高。然而，iPSC 的使用受到諸多安全問題的限制，如腫瘤形成相關(guān)風(fēng)險。因此，在廣泛臨床應(yīng)用之前，該方法尚需進(jìn)一步深入研究[48]。

除了干細(xì)胞之外，一些體細(xì)胞也具有促進(jìn)血管化的潛力，其中最常使用的便是血管內(nèi)皮細(xì)胞。血管內(nèi)皮細(xì)胞是構(gòu)成血管的基本組分之一，目前使用細(xì)胞來促進(jìn)血管化的策略中，大部分都直接或間接地使用了血管內(nèi)皮細(xì)胞。Abaci 等[49]通過將人來源的血管內(nèi)皮細(xì)胞混合至膠原中培養(yǎng)，顯著增加了組織工程皮膚的血管化程度，有效避免中心區(qū)域組織的壞死，并促進(jìn)了毛發(fā)的再生。成纖維細(xì)胞作為參與傷口愈合的主要細(xì)胞，也具有輔助新生血管形成的作用。其分泌的纖維蛋白和細(xì)胞外基質(zhì)分子能夠促進(jìn)其他細(xì)胞在三維支架內(nèi)部的黏附和增殖，對于血管內(nèi)皮細(xì)胞的存活及其組成新生血管具有極其重要的作用[50]。

1.3 基于活性納米顆粒的血管生成策略

除了上述兩類比較常見的血管生成策略之外，一些基于活性納米顆粒的血管生成策略也被陸續(xù)研究。這些活性納米顆粒可以通過誘導(dǎo)活性氧（Reactive oxygen species，ROS）的生成，或者通過負(fù)載一些活性分子，如質(zhì)粒DNA、MicroRNA、GF等，來達(dá)到促進(jìn)新生血管形成的效果[51-52]。

一些金屬或者非金屬的納米顆粒已經(jīng)陸續(xù)被證明可通過誘導(dǎo)ROS 的生成來達(dá)到促進(jìn)血管生成的效果。ROS，是生物有氧代謝過程中的一種副產(chǎn)物，包括氧離子、過氧化物和含氧自由基等，因其存在未配對的自由電子，而具有很強的化學(xué)反應(yīng)活性。在高濃度水平下，具有很強的細(xì)胞毒性，可引起氧化應(yīng)激反應(yīng)、內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙和慢性炎癥等[51]。然而，在低濃度水平下，卻能刺激細(xì)胞的增殖、遷移和分化，甚至還可以通過p38MAPK/Akt、HIF-1α 信號通路來調(diào)節(jié)血管生成相關(guān)基因的表達(dá)及生長因子的分泌[53]。其中，關(guān)于氧化石墨烯（Graphene oxide，GO）/還原氧化石墨烯（Reduced graphene oxide，rGO）[54]、氧化鋅（ZnO）/過氧化鋅（ZnO2）[55]、碳納米管（Carbon nanotubes，CNT）[56]等納米材料的研究尤為廣泛。Mukherjee 等[54]證明了GO 和rGO 在濃度低于50 ng/mL 時具有促血管生成效應(yīng)；體外遷移試驗證明，相較于VEGF（40 ng/mL），GO 和rGO 在促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移方面具有更好的效果。但在高濃度GO/rGO 水平下，則會抑制新血管的形成，甚至破壞原有的血管結(jié)構(gòu)。這可能與過高濃度ROS 造成的氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。Li 等[57]證實，混合有低濃度GO 的膠原蛋白支架能夠促進(jìn)創(chuàng)面的愈合，并提高新生血管化程度。ZnO/ZnO2在促進(jìn)創(chuàng)面愈合上也具有良好作用。Augustine 等[58-59]利用聚己內(nèi)酯納米纖維負(fù)載低濃度的ZnO，用于豚鼠全層皮膚缺損修復(fù)的研究。結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的ZnO 支架能夠促進(jìn)大量血管生成，全層皮膚缺損創(chuàng)面可于5 d 內(nèi)完全修復(fù)。需要指出的是，利用上述納米顆粒來促進(jìn)血管生成的效應(yīng)是濃度依賴性的。因此，嚴(yán)格控制誘導(dǎo)ROS 生成的納米顆粒濃度非常關(guān)鍵，否則可能會造成不利后果。

除了上述通過誘導(dǎo)ROS 的生成來促進(jìn)新生血管形成的納米顆粒之外，還有一些納米顆?？赏ㄟ^直接負(fù)載活性分子的途徑來達(dá)到促進(jìn)新生血管化的效果。Devalliere 等[60]利用PLGA 納米顆粒來負(fù)載microRNA-132 活性分子，并將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)染人靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（Human umbilical vein endothelial cell，hUVEC），在體外試驗中達(dá)到了促進(jìn)hUVEC 遷移、增殖的效果，且體內(nèi)試驗發(fā)現(xiàn)微血管化程度提高近2 倍，證明該納米顆粒負(fù)載的microRNA-132 活性分子能夠抑制p120RasGAP的表達(dá)，進(jìn)而激活Ras 系統(tǒng)，從而促進(jìn)新生血管形成[61]。Dong 等[62]將可編碼VEGF 的mRNA 負(fù)載到可電離脂質(zhì)納米顆粒中，該脂質(zhì)納米顆粒通過表達(dá)VEGF 蛋白達(dá)到顯著提高新生血管化的效果。He 等[52]則將編碼VEGF 的質(zhì)粒DNA 負(fù)載到PLGA/聚乙醇胺納米顆粒上，并取得同樣的效果。此外，Lai 等[63]的研究證明，明膠納米顆粒負(fù)載PDGF 活性分子，在體外試驗中可促進(jìn)hUVEC 的生長，并形成管腔樣結(jié)構(gòu)；將其應(yīng)用于糖尿病大鼠創(chuàng)面修復(fù)，可促進(jìn)創(chuàng)面的愈合。

2 預(yù)血管化策略

上述各種血管生成策略從不同角度提出了促進(jìn)組織工程皮膚血管化的新方法，但均受限于新生血管較慢的生長速度。因此，對于大尺寸的皮膚缺損修復(fù)，使用含有預(yù)先建立有血管網(wǎng)絡(luò)的組織工程皮膚支架或許更有優(yōu)勢，此即為預(yù)血管化策略。該策略是指在將生物支架植入受體之前，即在內(nèi)部制備好微血管網(wǎng)絡(luò)[11]。根據(jù)構(gòu)建方式的不同，可分為體外預(yù)血管化和體內(nèi)預(yù)血管化兩類。

2.1 體外預(yù)血管化構(gòu)建策略

體外預(yù)血管化的構(gòu)建依然離不開細(xì)胞這一重要原料，但是與前文提到的血管生成策略不同的是，負(fù)載細(xì)胞的支架在移植至受體之前即在體外形成了成熟的毛細(xì)血管或血管樣結(jié)構(gòu)[64]。因此，當(dāng)將血管化的支架移植至創(chuàng)面時，能夠快速與受體自身血管網(wǎng)進(jìn)行整合，從而達(dá)到早期提供營養(yǎng)支持的目的。Abaci 等[65]通過3D 打印技術(shù)，首先在組織工程皮膚支架內(nèi)部構(gòu)建出管腔樣結(jié)構(gòu)，然后將iPSC 來源的內(nèi)皮細(xì)胞接種至管腔結(jié)構(gòu)中，從而達(dá)到在體外構(gòu)建預(yù)血管化組織工程皮膚支架的目的。當(dāng)將該支架用于小鼠全層皮膚缺損修復(fù)時，相較于未預(yù)血管化的支架，前者血流灌注明顯，新生皮膚結(jié)構(gòu)更加成熟、完整。Hanjaya-Putra 等[66]將內(nèi)皮集落形成細(xì)胞及多種生長因子包被至透明質(zhì)酸水凝膠支架中，體外培養(yǎng)第2 天即可見成管、出芽等行為的發(fā)生，而在第3 天即可見成熟的血管網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)將這些預(yù)血管化的支架植入小鼠皮下時，可見宿主血管網(wǎng)長入支架內(nèi)部，并與預(yù)先建立的血管網(wǎng)絡(luò)迅速形成吻合，從而達(dá)到為組織細(xì)胞早期提供營養(yǎng)支持的目的。Kong 等[67]將iPSC來源的內(nèi)皮細(xì)胞與人冠狀動脈平滑肌細(xì)胞在多孔聚氨酯支架中共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)支架內(nèi)部形成毛細(xì)血管，并在體外可存活3 d。當(dāng)將其植入宿主體內(nèi)時，這些預(yù)先形成的血管網(wǎng)絡(luò)同樣可與宿主毛細(xì)血管形成吻合。

2.2 體內(nèi)預(yù)血管化構(gòu)建策略

體內(nèi)預(yù)血管化策略是指利用機體本身作為生物反應(yīng)器，在植入體內(nèi)的支架中形成新的血管[68]。最簡單的方法即將支架植入表淺且血管豐富的組織中，如皮下袋、肌袋。在一定時間內(nèi)，機體的血管就可隨機長入支架中，即完成了支架的預(yù)血管化操作。Laschke 等[68]將PLGA 支架植入小鼠皮下，20 d 后將帶血管的支架進(jìn)一步轉(zhuǎn)移至背側(cè)皮膚內(nèi)，并評估血液灌注及細(xì)胞存活情況。結(jié)果表明，血管化的PLGA 支架的血液灌注量比未血管化的支架高近20 倍。動靜脈環(huán)技術(shù)也是一種重要的體內(nèi)預(yù)血管化方法[69]。人為構(gòu)建的動靜脈環(huán)既可直接提供主要的血液灌注和營養(yǎng)支持，有可以誘導(dǎo)周邊小血管的形成。該方式在大體積的組織器官（如乳腺）的修復(fù)重建中具有非常廣闊的應(yīng)用前景，但在皮膚缺損修復(fù)重建中應(yīng)用較少。

雖然預(yù)血管化策略在構(gòu)建血管化組織工程皮膚上有其獨特的優(yōu)勢，但在實際應(yīng)用中依然面臨諸多挑戰(zhàn)。很多支架材料在內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計上沒有模擬細(xì)胞外基質(zhì)的特性，孔隙度較小，宿主血管無法長入支架內(nèi)部。其結(jié)果是，在支架內(nèi)部雖然可見成熟血管的形成，但是無法實現(xiàn)灌注功能。一般認(rèn)為，支架孔隙率大于70%時，才有較好的促血管生成效果。Choi 等[70]的研究表明，當(dāng)支架孔徑>200 μm 時，有利于形成低密度但是管徑較大的血管網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)支架孔徑<200 μm 時，則易形成高密度但是管徑較小的血管網(wǎng)絡(luò)。利用動靜脈環(huán)技術(shù)構(gòu)建預(yù)血管化支架的方式在操作上比較復(fù)雜，對機體損傷較大，在臨床實際應(yīng)用中并不常見。目前，關(guān)于利用預(yù)血管化的方式構(gòu)建組織工程皮膚的研究報道較少，尚需更多臨床前和臨床試驗評估其臨床應(yīng)用潛力。

3 總結(jié)與展望

目前，關(guān)于促進(jìn)組織工程皮膚血管化的研究層出不窮，而且均不同程度達(dá)到了促進(jìn)新生血管化的要求。然而，每種方法的使用均有其局限性。隨著對血管形成機制的不斷了解和深入，將血管生成策略與預(yù)血管化策略進(jìn)行結(jié)合，并設(shè)計出模擬天然組織生長環(huán)境的支架結(jié)構(gòu)，有望更好地促進(jìn)組織工程皮膚血管化形成，并投入臨床使用。