《中国心血管健康与疾病报告2021》显示，我国心血管疾病的发病率和死亡率仍居首位，且呈逐年上升趋势，已成为重大公共卫生问题血管旁路移植术是治疗冠心病和外周血管疾病的重要方法但由于再狭窄发生率较高，小于6mm的人造血管还没有成功应用于临床

南开大学生命科学学院，药物化学生物学国家重点实验室赵强教授研究组与浙江大学医学院第一附属医院徐清波教授研究组合作，开发出一种具有仿生天然血管功能的新型生物复合人工血管，可在体内缓慢释放一氧化氮，促进血管组织再生，抑制血管钙化，显著提高血管长期通畅率，有效解决小口径人工血管再狭窄问题，具有广阔的临床应用前景相关研究论文日前发表在国际学术期刊《细胞报告》上

小口径人造血管长期通畅率成为瓶颈。

理想的人工血管应具有良好的生物相容性和力学性能，体内抗凝血，良好的长期通畅率人工血管的设计和构建涉及材料工程，生物工程，医学等多个学科

目前，人造血管按直径可分为大口径和小口径血管其中，大口径血管由不可降解的合成材料制成，主要用于大型血管置换，取得了满意的效果国内外已有多种产品成功应用于临床

小口径人造血管的临床应用也非常广泛。

据介绍，目前我国冠心病患者超过1100万人，下肢动脉疾病患者超过4500万人相当一部分患者需要接受血管置换治疗，对小口径人造血管的需求巨大此外，目前我国血液透析患者超过69万人人工血管用于为终末期肾病患者建立血液透析通路，对延长患者生存时间具有重要作用

但目前尚未成功应用于临床小口径人造血管公开资料显示，目前世界上只有两种小口径人造血管进入临床试验阶段

由于材料本身血液相容性差，与血液接触时，会引起不同程度的凝血和血栓形成，造成血管闭塞赵强解释说，此外，这些合成材料无法支持内皮细胞的黏附和生长，人工血管植入体内后无法内皮化，导致血管再狭窄，小口径人工血管的长期通畅率无法保证

因此，小口径人造血管一直是心血管介入器械领域最具挑战性的研究方向之一，也是制约我国创新医疗器械发展的关键问题之一。

一种能释放一氧化氮的新型生物复合人工血管

目前人工血管的研究方向主要包括血管材料的创新和血管再生的机制。

为了突破小口径人造血管的瓶颈，赵强课题组将血管再生机理的研究与新型血管材料的设计开发有机结合，形成了一个全链条的研究。

因此，在材料设计和制备方面，研究团队创新性地将天然细胞外基质材料与合成高分子材料相结合，制备复合人工血管。

这种新型人工血管具有双层结构，内层为脱细胞猪隐静脉，可提供良好的生物相容性和再生活性，外层由赵强研究组前期研发的硝酸盐功能材料制成，起到机械支撑作用，复合血管的机械强度可以达到或接近天然动脉的水平赵强说

更重要的是，硝酸盐功能材料在体内可以通过多步反应转化为一氧化氮一氧化氮作为心血管系统的重要信号分子，可在抗凝和抑制内膜增生方面发挥重要作用，是减少人工血管再狭窄的关键因素赵强介绍，实验发现，在小鼠和家兔模型中，新型复合人工血管局部释放的一氧化氮有效改善了血管组织的再生，促进了内皮的形成，抑制了内膜增生，血管钙化等病理性血管重塑，显著提高了血管的远期通畅率

研究团队利用遗传谱系追踪等技术，进一步系统研究并阐明了一氧化氮在调节血管干/祖细胞命运，提高血管组织再生中的关键作用和调控机制不仅为新一代小口径人工血管的设计和制备提供了新思路，也丰富和发展了组织诱导型心血管生物材料的相关理论

这种新型人造血管具有广阔的应用前景。

未来小口径人造血管需要突破体内再生瓶颈，实现血管完全内皮化，从而从根本上解决血管再狭窄的问题赵强介绍说，这一领域研究人员的最终目标是开发可用于人类心脏搭桥的人造血管

接受搭桥手术的患者往往患有动脉粥样硬化，糖尿病等慢性疾病，其组织再生尤其是内皮形成更加困难此外，在病理条件下，再生的内皮可能经历重塑甚至变性一氧化氮等重要的气体信号分子对调节血管稳态，抑制病理性血管重构具有重要意义

研究团队提出的通过缓慢释放重要气体信号分子来提高人工血管长期通畅率的研究思路，同样适用于其他心血管材料，尤其是血液接触材料的研发。

通过仿生材料设计调控内源性干细胞定向迁移和分化，从而诱导血管原位再生的思路，对其他组织的修复和再生也具有重要的借鉴意义这项技术的成功转化必将推动小口径人造血管的大规模临床应用

我们研发的这种新型生物复合人工血管具有广阔的应用前景我们努力推动其临床应用，为提高人民健康水平，推动健康中国建设贡献力量赵强说