中山大学周建华/香港科大吴洪开/西南交大杨志禄 Nat. Commun.：功能弹性水凝胶界面涂层有效防止血管再狭窄和血栓

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心血管疾病，目前是全球范围内发病率、死亡率最高的疾病之一，目前显著高于癌症、艾滋病等其他疾病，是人类健康的“第一杀手”。在现有的治疗技术中，血管支架其通过管腔球囊扩张术植入到闭塞段的血管中，能有效抑制血管弹性回缩和预防再狭窄，被广泛应用于血管狭窄的治疗。然而，传统的裸金属血管支架虽在减少急性血管闭合方面表现优异，但却容易引起血管急性炎症，诱发新生内膜增生，造成血管内再狭窄。另外，目前比较先进的药物洗脱支架也存在着血管内皮化受损和血栓形成的风险。

近期，中山大学生物医学工程学院周建华团队联合香港科技大学吴洪开课题组、西南交通大学杨志禄课题组，共同研发了一种弹性水凝胶功能界面涂层修饰的金属血管支架，其能选择性促进内皮细胞黏附，同时抑制平滑肌细胞过度增生，有效减轻炎症反应、防止血管再狭窄和血栓形成。

所开发的弹性水凝胶主要由海藻酸盐和明胶材料组成，具有良好的柔弹性和机械韧性，支架植入扩张时，仍可在支架表面形成牢固坚韧的功能界面涂层。一方面，水凝胶涂层界面在结构上类似于细胞外基质（如富含透明质酸、胶原等），能选择性促进内皮细胞黏附；另一方面，水凝胶材料方便进行功能化化学修饰，如在海藻酸盐链段接枝硒代胱胺（SeCA）后，功能涂层界面能模拟谷胱甘肽过氧化物酶（GPx-3），催化内源性亚硝化硫基类氨基酸持续产生一氧化氮（NO）。细胞实验和转录组学分析进一步表明，该功能水凝胶涂层能促进内皮细胞粘附，调节炎症反应，并诱导平滑肌细胞松弛，有效防止血管再狭窄。

研究团队将功能水凝胶涂层修饰的血管支架分别植入到兔髂动脉和猪冠状动脉中，与裸金属支架和空白水凝胶涂层修饰的支架相比，其所开发的功能涂层修饰支架能诱发天然内皮快速修复，并有效抑制新生内皮畸形生长；其新生血管内膜厚度和狭窄水平明显低于其他普通支架。

总而言之，相较于其他文献报道的支架和FDA批准的生物可吸收支架，该研究开发的功能化水凝胶界面涂层修饰金属支架，在凝血活性和血管内皮化、抑制炎症反应、以及预防支架内再狭窄等诸多方面均表现优异，有望为新一代的血管植入物。

该成果近期发表在Nature Communications上，论文的第一作者是中山大学生物医学工程学院的特聘副研究员陈寅博士，通讯作者是中山大学生物医学工程学院周建华教授、西南交通大学杨志禄教授和香港科技大学吴洪开教授。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和深圳市基础研究等项目的大力支持。

全文链接如下：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27368-4

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