新组织工程人造血管即将接轨人体实验

明尼苏达大学的研究人员发明了一种由生物材料制成的血管替代品，植入该产品无需活细胞，可现货供应肾透析患者血管移植，它目前在非人类灵长动物研究中表现良好。

　　

这项完全依托于受体自身细胞重建的首创性非合成、去细胞移植发明将为成千上万的肾脏透析患者和需要冠状动脉和外周循环血管以及心管阀移植的患者谋求福利。作为封面故事，文章发表于今日出版的《Science Translational Medicine》。明尼苏达大学已获得这项技术的许可证明。

动静脉瘘（arteriovenous fistula）是血液透析血管通道的首选模式，但是30-50%患者由于并发症需要用人造血管（被称为动静脉移植物）连接静脉和动脉。但是，这些人工移植物都是由容易引发凝血、感染等其他并发症的合成材料制成。实验室培养细胞等生物材料虽然可减少不良反应，但一直存在几个障碍：1、活组织不利于长期保存；2、除非使用患者自己的细胞，否则会引起免疫反应。这两点既是人工血管商业化的障碍，也是临床使用的障碍。

明尼苏达大学的研究人员把出生后的人类皮肤细胞浸入牛纤维蛋白（一种凝血所需蛋白）制成的凝胶状物质，于是生成了类似血管的管子。然后将细胞填充的凝胶放入生物反应器，让管子生长7周，最后把细胞冲掉，剩下的是由细胞分泌的胶原蛋白等其他蛋白质构成的全天然、非活、可植入的人工血管。

“人体正常的伤口愈合始于纤维蛋白凝胶中的皮肤细胞，我们利用细胞的这一特性开发了更适用的新产品，”明尼苏达大学生物医学工程教授Robert Tranquillo说。“最后一步清洗细胞可减少排斥机会，也使植入物更利于储存。未来，仅需1位捐献者的一小块皮肤活检，就能在实验室培育成千上万的非活血管，然后储存在货架上以供有需要的患者使用。”

Mayo诊所的研究人员将15厘米长的这种新型血管植入被关闭了血管的成年灵长动物体内，6个月后，移植物看起来与血管一般无二，管道壁摘下的细胞也非常健康。没有出现任何钙化迹象，耐受力可达人体平均血压30倍而不爆裂。仅有因疏忽造成的机械损伤导致的一处管道破裂。受体无任何免疫、感染反应，此外，这种移植血管能自愈，因此可接受反复穿刺，这对长期透析患者来说非常必要。

“这项预临床试验对我们来说非常重要，”Tranquillo说。“此前我们已经在羊体内验证了它的效果，但是我们还需要一个更接近人类的模型。灵长类动物实验的成功给了我们很大信心。”

Tranquillo团队将寻求FDA批准将此产品用于小儿心脏缺陷临床试验，因为他们此前还在Nature子刊《Nature Communications》发表文章报道，这种材料具有随年龄生长能力。

原文检索：

A Completely Biological Off-the-Shelf Arteriovenous Graft that Recellularizes in Baboons  Science Translational Medicine

Corrigendum: Tissue engineering of acellular vascular grafts capable of somatic growth in young lambs  Nature Communications  8, Article number: 14297 (2017)
doi:10.1038/ncomms14297

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