組織工程化人造血管的主要挑戰之一是內膜增生引起的再狹窄。本研究旨在開發出一種支架材料，能夠支持細胞生長，同時具有對生理條件的耐受性且能夠保持頸動脈模型的通暢性。在此，作者通過連續靜電紡絲法制備了管狀透明質酸（HA）功能化膠原納米纖維復合支架。該管狀復合支架具有可控的生物物理和生化信號，為血管內皮細胞（ECs）的粘附和增殖提供了良好的基質，但暴露于血液時抗血小板粘附。6周家兔頸動脈置換實驗表明，管腔表面內皮化的HA/膠原納米纖維復合支架移植物可以保持血管通暢。取出時，該復合支架顯示出良好的結構完整性，并具有與天然動脈相當的機械強度。這項研究表明，與細胞結合的電紡支架有望成為血管重建人工移植物的替代品。
圖1.管狀HA/膠原納米纖維支架的生物物理特性。a）管狀HA/膠原納米纖維支架橫截面的正視圖和b）SEM顯微照片。比例尺，a）1cm，b）200μm。c）管狀HA/膠原蛋白和膠原納米纖維支架在pH7.4和37℃下的溶脹率。d）交聯前后管狀HA/膠原蛋白的ATR-FTIR
圖2.細胞粘附和抗血小板粘附評估。細胞接種之前（a）和之后（b）管狀HA/膠原納米纖維支架以及兔天然頸動脈（c）橫截面的H&E染色。細胞接種7天后，血管ECs和SMCs分別粘附到管狀HA/膠原納米纖維支架的管腔和外部。一層薄薄的脂肪內皮細胞（紅色箭頭）排成管腔以及含致密體的細絲束（黑色箭頭）是平滑肌細胞的特征。比例尺，20μm。暴露于血液15分鐘后，不含（d）和排列血管內皮細胞（e）的HA/膠原支架的SEM顯微照片。黃色箭頭顯示兔血小板的形態。比例尺，4μm。f）與不含和排列血管內皮細胞的HA/膠原支架孵育后，通過測量兔PRP中sP-選擇素釋放的表達來量化血小板活化（n=4）。**p<0.01
圖3.管狀HA/膠原納米纖維支架中血管ECs和SMCs的增殖和活力。7天期間，管狀HA/膠原納米纖維支架內壁表面上的血管EC（a）和外壁表面上的SMC（b）的增殖情況，以細胞培養板為陽性對照（n=5），*p<0.05。細胞培養后第7天，管狀HA/膠原納米纖維支架中ECs和SMCs的活/死染色（c）。比例尺，500μm。7天期間活ECs（d）和SMCs（e）的定量（n=4）
圖4.細胞化管狀HA/膠原納米纖維支架移植物的手術植入和結果。將納米纖維支架移植物縫合到兔頸動脈的端-端吻合術（a）。代表性的血管造影圖像顯示沿移植物的整個長度沒有動脈瘤（b）。超聲測量總結表明，在6周的研究期間，管腔口徑穩定。黑色箭頭顯示組織工程血管的邊緣。比例尺，a和b為1cm。c）比較了植入前納米纖維支架條、6周取出的外植體條和頸動脈條的拉伸強度（n=3），*p<0.05
圖5.用細胞化管狀HA/膠原納米纖維支架制造的血管移植物有利于促進血管重建。移植6周后取回的管狀HA/膠原納米纖維移植物（a,c,f）和兔頸動脈（b,d,g）橫截面的H&E染色（a）、VVG染色（c）和熒光染色（f）比較，放大10倍。比例尺，20μm。與血管ECs（紅色）、SMCs（綠色）和細胞核（藍色）相關的熒光。移植6周后取回的外植體和頸動脈中彈性蛋白（e）、CD31-（h）和α-SMA陽性（i）百分比的量化（n=3）。*p<0.05，**p<0.01
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