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心血管疾病频发，传统血管移植物存在诸多问题。研究人员开展丝素蛋白（SF）与弹性蛋白样重组体（ELR）复合浸涂制备小口径血管移植物（SDVGs）的研究。结果显示该移植物性能良好，为 SDVGs 开发提供新方向。
在当今社会，心血管疾病已成为全球健康的重大威胁。从 1990 年到 2019 年，全球因心血管疾病死亡的人数从 1210 万稳步攀升至 1860 万，其中冠状动脉疾病更是成为心血管疾病的主要类型，在 2019 年占全球死亡人数的 16.2%。面对这一严峻形势，血管旁路手术成为治疗冠状动脉疾病的重要手段。然而，现有的血管移植物却存在诸多难题。传统的合成移植物，如聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、膨体聚四氟乙烯（ePTFE）等，由于血液相容性差，与天然组织的顺应性不匹配，在用于小口径血管（如冠状动脉）时，容易导致血管通畅率低、血栓形成、内膜增生等问题，使得这些材料并不适合作为小口径血管移植物（SDVGs） 。而可降解的合成聚合物，虽然在机械性能上更接近生理组织，但也存在缺乏精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸（RGD）结合位点、水解降解产生酸性副产物等问题，同样限制了其在小口径血管移植物中的应用。因此，开发合适的小口径血管移植物替代品成为临床的迫切需求。
为了解决这些难题，来自国外多个研究机构的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们将丝素蛋白（SF）和弹性蛋白样重组体（ELR）通过浸涂多层设置相结合，致力于开发出机械和生物学性能优化的小口径血管移植物，并对其进行全面的表征分析。这项研究成果发表在《Biomaterials Advances》上，为小口径血管移植物的发展带来了新的希望。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是材料制备技术，从桑蚕茧中提取丝素蛋白，将其浓度调整为 20 wt% 备用；同时准备两种化学修饰的 ELR，分别为带有细胞结合基序 RGD 并修饰有叠氮基团的 ELR-azide，以及带有蛋白酶敏感基序 GTAR 并修饰有环辛炔基团的 ELR-cyclooctyne。接着采用浸涂技术制备移植物，分别制备了丝素蛋白单材料移植物（SF）和丝素蛋白与 ELR 复合移植物（SF + ELR）。在制备过程中，通过控制浸涂次数、干燥时间、温度等条件，确保移植物的质量。然后利用多种表征技术对移植物进行分析，如用扫描电子显微镜（SEM）观察移植物的形态结构，用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）分析化学组成和结构，通过爆破压力测试、缝合保留强度测试、周向拉伸测试、顺应性测试等评估移植物的机械性能，以及通过血小板粘附实验评估移植物的血栓形成性。
研究结果令人振奋。在移植物生产和形态方面，浸涂过程顺利，成功制备出 SF 和 SF + ELR 移植物，且去除过程未损坏移植物原型。SF + ELR 移植物形成了互穿双交联网络，结构紧密光滑，其线性密度为 26.50 ± 1.02 mg/cm，壁厚为 187.25 ± 12.50 μm，表面粗糙度大于 SF 移植物。化学组成和结构分析表明，SF + ELR 移植物同时具有 SF 和 ELR 的特征峰，证实了两种材料的成功结合，且丝素蛋白通过 β - 片层形成物理交联。机械性能测试显示，SF + ELR 和 SF 移植物的爆破压力分别为 745.44 ± 102.92 mmHg 和 795.82 ± 47.57 mmHg，均高于生理动脉压；缝合保留强度分别为 0.86 ± 0.13 N 和 1.12 ± 0.15 N，均达到临床要求。在周向拉伸测试中，SF + ELR 移植物应力松弛更大，弹性模量 E1为 4.68 ± 0.99 MPa，小于 SF 移植物，而粘 度为 0.98 ± 0.32 MPa?s，高于 SF 移植物。顺应性测试表明，SF + ELR 移植物在各压力范围顺应性均高于 SF 移植物，其 β 指数为 94.58 ± 28.92，更接近大隐静脉，更能模拟生理血管的顺应性变化。血栓形成性评估显示，SF + ELR 移植物的血小板激活程度最低，血小板面积覆盖率仅为 3.79 ± 3.26 % ，表现出良好的血液相容性。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次通过新型浸涂工艺将 ELR 和丝素蛋白结合，制备出小口径血管移植物。这种移植物结合了丝素蛋白的机械刚度和 ELR 的顺应性，满足临床对爆破压力和缝合保留强度的要求，且具有良好的血液相容性，有望用于原位组织工程，实现血管的完全重塑。然而，该研究也存在一些局限性，如移植物的降解速率需要进一步研究，以确保与新组织形成同步；机械性能的长期稳定性也需关注，以避免假性动脉瘤形成或移植物泄漏；丝素蛋白和 ELR 的比例可进一步优化，还需考虑移植物的各向异性等问题。尽管如此，这项研究成果依然意义重大。它为小口径血管移植物的开发提供了新的技术平台，这种基于天然聚合物的完全可生物吸收的血管移植物，具有良好的应用前景。未来，随着研究的深入和技术的改进，有望为心血管疾病患者带来更有效的治疗方案，显著改善患者的生活质量和预后情况。
