作为现成且可再生血管移植物的强化生物管

受损血管的新希望

心脏病、中风和肾功能衰竭经常损伤或阻塞血管，迫使外科医生用称为血管移植物的小管重新引导血流。如今他们依赖合成塑料管或来自患者自身的备用静脉，这两者都可能发生堵塞、感染，或根本无法获得。本研究介绍了一种新的类活体管，可预先用动物制备、上架储存，然后植入以帮助机体重建健康动脉。

为何现有替代血管不够理想

小动脉出人意料地难以替代。塑料移植物表现得像无生命的管道，往往引发血栓、瘢痕和感染，尤其当内径小于六毫米时更易发生。来自人或动物的捐献或保存动脉看起来更自然，但一旦其细胞被去除，就会变得致密，新的细胞难以进入。因此它们长期常常失败，出现囊状扩张、狭窄或钙化硬化。因此外科医生仍然缺乏用于心脏搭桥、保肢搭桥和长期透析通路的可靠现成管道。

强化生物管的制备方法

该团队将一种柔软、可降解的塑料骨架与机体自身的愈合反应相结合。他们先将细聚己内酯纤维制成螺旋状框架并将其植入动物皮下，异物刺激促使其周围生长出天然组织套管。约一个月后取出该套管，并小心洗去其中所有活细胞，留下包裹在塑料芯上的多孔天然蛋白支架。对于易发生血栓的小血管，研究者随后将抗凝药肝素键合到内表面，形成他们所称的去细胞化、聚合物加固生物管。

这些管道为何表现得像活体血管

实验室测试表明，强化生物管足够坚固以承受血压，具有足够的柔韧性弯曲而不打折，并能承受缝合和反复穿刺。在显微镜下它们的壁层松散、海绵状而非致密堆积，这使血管细胞能快速进入。蛋白质分析显示与组织修复相关的高含量胶原类型及一组天然因子，这些因子使称为巨噬细胞的免疫细胞转向修复性、抗炎的状态。在细胞培养中，停留在这些管上的巨噬细胞转向了修复模式，并反过来释放信号，促进血管内膜细胞生长和迁移。

在大型动物中对移植物的考验

随后研究者在多个严苛的外科模型中测试了动物来源的生物管。在兔子身上，经肝素处理的小管替换了颈动脉段并比标准去细胞动脉更常保持通畅，同时招募的炎性细胞更少。在犬只中，用羊来源的管替换颈动脉后最长保持通畅达一年，逐渐被有序的肌肉组织填充并形成对药物有响应的光滑内膜，类似天然动脉。在猪中，类似的管用于心脏搭桥手术并在三个月内保持通畅，显示出健康愈合的迹象。最后，在需要模拟透析通路的犬只中，不含肝素的较大管的表现优于商业塑料移植物，反复针刺后能快速封闭，并显示出更少的感染、瘢痕和狭窄。

这种方法对患者的重要性

对于缺乏合适自身静脉或动脉的患者而言，一种能够成为机体一部分的现成移植物非常有吸引力。这些强化生物管可以批量培育，利用动物作为活生物反应器，去除原有细胞以降低排斥，并可存放在简单的冷藏溶液中。植入后，它们吸引患者自身细胞进入并引导免疫系统走向修复而非慢性刺激。尽管仍需更长期的研究和人体试验，但这项工作描绘了一个未来：外科医生可以使用预制管，这些管更像供机体重建自身血管的支架，而不再像塑料管道。

引用: Cheng, Q., Zhi, D., Midgley, A.C. et al. Reinforced biotubes as readily available and regenerative vascular grafts. Nat Commun 17, 4300 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70799-0

关键词: 血管移植物, 组织工程, 生物管, 巨噬细胞极化, 冠状动脉搭桥