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  心血管疾病，目前是全球范圍內(nèi)發(fā)病率、死亡率最高的疾病之一，目前顯著高于癌癥、艾滋病等其他疾病，是人類健康的“第一殺手”。在現(xiàn)有的治療技術(shù)中，血管支架其通過管腔球囊擴(kuò)張術(shù)植入到閉塞段的血管中，能有效抑制血管彈性回縮和預(yù)防再狹窄，被廣泛應(yīng)用于血管狹窄的治療。然而，傳統(tǒng)的裸金屬血管支架雖在減少急性血管閉合方面表現(xiàn)優(yōu)異，但卻容易引起血管急性炎癥，誘發(fā)新生內(nèi)膜增生，造成血管內(nèi)再狹窄。另外，目前比較先進(jìn)的藥物洗脫支架也存在著血管內(nèi)皮化受損和血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。

  近期，中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院周建華團(tuán)隊(duì)聯(lián)合香港科技大學(xué)吳洪開課題組、西南交通大學(xué)楊志祿課題組，共同研發(fā)了一種彈性水凝膠功能界面涂層修飾的金屬血管支架，其能選擇性促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞黏附，同時(shí)抑制平滑肌細(xì)胞過度增生，有效減輕炎癥反應(yīng)、防止血管再狹窄和血栓形成。

  所開發(fā)的彈性水凝膠主要由海藻酸鹽和明膠材料組成，具有良好的柔彈性和機(jī)械韌性，支架植入擴(kuò)張時(shí)，仍可在支架表面形成牢固堅(jiān)韌的功能界面涂層。一方面，水凝膠涂層界面在結(jié)構(gòu)上類似于細(xì)胞外基質(zhì)（如富含透明質(zhì)酸、膠原等），能選擇性促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞黏附；另一方面，水凝膠材料方便進(jìn)行功能化化學(xué)修飾，如在海藻酸鹽鏈段接枝硒代胱胺（SeCA）后，功能涂層界面能模擬谷胱甘肽過氧化物酶（GPx-3），催化內(nèi)源性亞硝化硫基類氨基酸持續(xù)產(chǎn)生一氧化氮（NO）。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析進(jìn)一步表明，該功能水凝膠涂層能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞粘附，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，并誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞松弛，有效防止血管再狹窄。

  研究團(tuán)隊(duì)將功能水凝膠涂層修飾的血管支架分別植入到兔髂動(dòng)脈和豬冠狀動(dòng)脈中，與裸金屬支架和空白水凝膠涂層修飾的支架相比，其所開發(fā)的功能涂層修飾支架能誘發(fā)天然內(nèi)皮快速修復(fù)，并有效抑制新生內(nèi)皮畸形生長；其新生血管內(nèi)膜厚度和狹窄水平明顯低于其他普通支架。

  總而言之，相較于其他文獻(xiàn)報(bào)道的支架和FDA批準(zhǔn)的生物可吸收支架，該研究開發(fā)的功能化水凝膠界面涂層修飾金屬支架，在凝血活性和血管內(nèi)皮化、抑制炎癥反應(yīng)、以及預(yù)防支架內(nèi)再狹窄等諸多方面均表現(xiàn)優(yōu)異，有望為新一代的血管植入物。

  該成果近期發(fā)表在Nature Communications上，論文的第一作者是中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的特聘副研究員陳寅博士，通訊作者是中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院周建華教授、西南交通大學(xué)楊志祿教授和香港科技大學(xué)吳洪開教授。該研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和深圳市基礎(chǔ)研究等項(xiàng)目的大力支持。

  全文鏈接如下：https://www.nature.com/articles/s41467-021-27368-4