【Cell子刊】南开团队利用NO在防止血管移植体钙化问题上取得突破!

血管搭桥手术继续使用自体移植物，并且经常遭受供体移植物短缺的困扰。来自猪静脉的去细胞化异种移植物具有丰富的可用性和低免疫原性。由于再生不足和不良的病理重塑，移植结果远非令人满意。研究人员将硝酸盐功能化的假体掺入去细胞化的猪静脉移植物中，以制造具有局部递送一氧化氮（NO）的生物杂交血管移植物。持续的NO递送通过调节内源性干/祖细胞（SPC）分化有效地促进了内皮化，并抑制了内膜增生和血管钙化。

近日，南开大学的研究团队在《Cell Reports》发表了题为“Nitric oxide improves regeneration and prevents calcification in bio-hybrid vascular grafts via regulation of vascular stem/progenitor cells”的研究型文章。研究结果显示外源性NO有效地促进了兔子和小鼠模型中的血管再生并减弱了内膜增生和血管钙化。对于移植体再生不足和不良的病理重塑问题有望得到改善。

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211

异种移植被广泛研究

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旁路移植术已成功用于治疗心血管疾病，包括冠状动脉疾病（CAD）和外周动脉疾病，并在终末期肾病中提供透析途径。在冠状动脉搭桥手术（CABG）中，自体移植（包括乳腺内动脉、桡动脉和隐静脉）被广泛接受，因为长期通畅率高.

来自动物源性组织和器官的异种移植物最近得到了深入研究，因为它们具有丰富的可用性和低成本，移植物可以很容易地从一系列来源物种中收获，包括哺乳动物和非哺乳动物。由于引发不良先天性或适应性免疫反应的免疫潜力，异种移植物首先需要进行脱细胞化。在充分去除细胞碎片后，细胞外基质（ECM）组分及其三维超微结构可以很好地保存，这为植入后调节宿主反应提供了所需的微环境。然而，长期植入去细胞化异种移植物的结果远非令人满意，移植物失败的原因包括早期急性血栓形成以及中期或晚期内膜增生和血管钙化。

引入一氧化氮抑制内膜增生和血管钙化

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受NO的多种生物学功能的启发，研究人员设计并制造了一种生物杂交血管移植物，通过将去细胞化的猪静脉和具有NO释放特性的功能性假体相结合，以部分模仿天然内皮的生理功能。通过系统评价在右颈总动脉置换的兔和小鼠模型中对生物杂交血管移植物进行评价。采用Rosa-RFP遗传谱系追踪小鼠模型进一步了解再生机制。研究人员证明，持续的NO递送通过调节内源性干细胞（SPC）分化有效地促进了内皮化，并抑制了内膜增生和血管钙化。

研究人员实验过程和结论

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研究人员首先用相对温和有效的方法收获猪隐静脉并去细胞化，然后通过DNA定量进一步证实了去细胞化的效率。随后，通过将硝酸盐官能化聚合物电旋直接引入厚度约为150.0μm的去细胞化静脉（dVein）上，引入外部鞘。这样制备的生物杂交血管移植物具有规则和均匀的结构，内径为2.5 mm。

作为一种高分子硝酸盐，硝酸盐官能化的聚合物通过与小分子硝酸盐药物不同的逐步过程转化为NO，

持续的NO释放不仅提高了通畅率，还促进了生物杂交血管移植物的内皮化，硝酸盐功能化鞘中NO的持续释放也对生物杂交移植物的内膜增生产生了显着的抑制作用。

在这项研究中，研究人员发现在手术后3个月的血管移植物中也检测到碱性磷酸酶（ALP）的表达，并且与混合PCL移植物相比，混合NO移植物的新intima和血管壁中的ALP水平均受到显着抑制。

为了进一步验证NO对血管再生的有益作用，研究人员采用颈动脉置换小鼠模型，并使用适当大小的去细胞化猪指背静脉制备生物杂交血管移植物。研究结果显示植入的生物杂交血管移植物与宿主血管很好地整合，并在生理条件下逐渐达到体内平衡。

研究人员认为血管搭桥手术继续使用自体移植物，并且经常遭受供体移植物短缺的困扰。来自猪静脉的去细胞化异种移植物具有丰富的可用性和低免疫原性。由于再生不足和不良的病理重塑，移植结果远非令人满意。

研究人员将硝酸盐功能化的假体掺入去细胞化的猪静脉移植物中，以制造具有局部递送一氧化氮（NO）的生物杂交血管移植物。外源性NO有效地促进了兔子和小鼠模型中的血管再生并减弱了内膜增生和血管钙化。

使用Sca1 2A-CreER研究了潜在的机制;Rosa-RFP遗传谱系追踪小鼠模型显示，Sca1干细胞/祖细胞（SPC）是血管再生和重塑的主要贡献者，NO在调节SPC命运中起着关键作用。这些结果支持这种现成的血管移植物的转化潜力。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。