DOI:10.1016/j.msec.2020.111441
在小直徑組織工程血管領域，將人工血管成功移植到宿主體內并獲得功能性組織再生和重構是一項巨大的挑戰。在之前的研究工作中，通過靜電紡絲法制備了聚（ε-己內酯）（PCL）/纖維蛋白血管移植物。實驗證明了PCL/纖維蛋白血管移植物具有良好的生物力學性能和細胞相容性，是一種合適的小直徑組織工程血管支架。在此，研究者主要檢驗了PCL/纖維蛋白血管移植物的體內性能。接枝物顯示出無規排列的納米纖維結構、優異的機械強度、更高的柔性和降解性能。植入大鼠腹主動脈9個月后，移植物誘導了新動脈的再生，促進了ECM沉積和快速內皮化。更重要的是，3個月時PCL/纖維蛋白血管移植物顯示出更高的微血管密度和較少的鈣化面積，這有利于改善細胞浸潤和增殖。此外，PCL/纖維蛋白移植物中M2/M1巨噬細胞的比例具有較高的表達水平，促炎細胞因子的分泌量開始增加，然后減少至類似于天然動脈。因此，電紡PCL/纖維蛋白管狀血管移植物有望成為一種可長期植入體內的新型人工血管支架。
圖1.PCL/纖維蛋白血管移植物的制備和觀察。電紡PCL/纖維蛋白移植物的示意圖（A），PCL/纖維蛋白移植物的宏觀外觀（B）。通過SEM觀察血管移植物的形態（C和D）。C和D中的比例尺分別為10μm和50μm。
圖2.植入腹主動脈中后，電紡移植物的力學特性和形態發生了變化。移植后1、3和9個月的移植物宏觀照片（A）。紅色箭頭表示血管移植物的吻合位置。用生理鹽水溶液處理9個月后的移植物外觀（B）。1、3和9個月后移植的PCL/纖維蛋白移植物的橫截面圖（C）。（D）1、3和9個月后（n=3），PCL/纖維蛋白和PCL血管移植物的順應性值。血管移植物的力學性能（n=3）顯示斷裂應變（E），彈性模量（F）和最大應力（G）。用SEM（H）觀察不同時間段PCL/纖維蛋白血管移植物的變化，分別在1、3和9個月時測量不同移植物的重量保持率（I）（n=3）。比例尺：（C）1mm。*表示p<0.05。
圖3.9個月后移植血管功能的再生。KCl和AD對自然動脈、PCL/纖維蛋白移植物和PCL移植物的收縮作用（A）（n=3）；Ach和SNP的弛豫效應（B）（n=3）。*表示統計學顯著性，ns表示無統計學顯著性。
圖4.不同移植物中內皮化的一般情況。通過SEM在1mm（A，B和C），50μm（D，E和F）和10μm（G，H和I）下觀察不同移植物的內層表面形態。紅色箭頭表示血管內皮細胞。分別用vWF（紅色）和DAPI（藍色）染色的PCL移植物（J和M），PCL/纖維蛋白移植物（K和N）和天然動脈（L和O）的免疫熒光圖像。比例尺：100μm。計算不同移植物的內皮覆蓋率（P）（n=3）。*p<0.05。
圖5.9個月時體內PCL/纖維蛋白移植物中血管介質層的再生。9個月后HE染色不同移植物的圖像（A-C）。不同移植物中細胞數量的統計分析（D）（n=3）。在免疫熒光測試下，不同移植物中VSMCs浸潤的分布（α-SMA，綠色）（E-G）。移植物中α-SMA的面積（H）（n=3）。含收縮性VSMCs的移植物的免疫熒光實驗（SM-MHC，綠色）（I-K）。移植物中SM-MHC的面積分數（L）（n=3）。細胞核用DAPI（藍色）染色。Δ表示管腔。*表示P<0.05。比例尺：100μm。
圖6.植入后9個月內ECM沉積的表征。橫截面的顯微照片，在不同的支架上用Masson染色膠原蛋白（藍色，A-C），番紅O染色糖胺聚糖（紅色，E-G）和Verhoeff染色彈性蛋白（黑色，I-K）。分別通過相應的檢測試劑盒對總膠原、GAG和彈性蛋白進行評估（D，H，L）（n=3）。比例尺：100μm。*表示具有統計學顯著性。
圖7.植入腹主動脈的不同移植物中的血管密度分布和鈣化。3個月時用CD34標志物染色的PCL移植物和PCL/纖維蛋白移植物的圖像（A和B）。顯示了在1、3和9個月時PCL移植物和PCL/纖維蛋白移植物中的血管數量（C）（n=3）。3個月時對PCL/纖維蛋白移植物和PCL移植物進行Von Kossa染色（D-E）。黑色箭頭表示鈣化。不同時間點的移植物鈣化面積比（F）（n=3）。比例尺：50μm（A，B），100μm（D，E）。*表示統計學顯著性。Δ表示移植物內腔。
圖8.PCL/纖維蛋白血管移植物重建過程中巨噬細胞和炎性相關細胞因子的分布。在不同時間段的PCL/纖維蛋白移植物和天然動脈中對CD68、iNOS和CD206標志物進行熒光染色（綠色）（A）。PCL/纖維蛋白和PCL移植物中M2/M1巨噬細胞的比例（n=3）（B）。通過ELISA實驗評估炎性相關細胞因子IL-4（C），IL-10（D），TNF-α（E），IL-6（F）和IL-1β（G）（n=3）。*表示P<0.05。ns表示無統計學顯著性。比例尺：50μm。藍色表示核。
