组织工程化人造血管的主要挑战之一是内膜增生引起的再狭窄。本研究旨在开发出一种支架材料，能够支持细胞生长，同时具有对生理条件的耐受性且能够保持颈动脉模型的通畅性。在此，作者通过连续静电纺丝法制备了管状透明质酸（HA）功能化胶原纳米纤维复合支架。该管状复合支架具有可控的生物物理和生化信号，为血管内皮细胞（ECs）的粘附和增殖提供了良好的基质，但暴露于血液时抗血小板粘附。6周家兔颈动脉置换实验表明，管腔表面内皮化的HA/胶原纳米纤维复合支架移植物可以保持血管通畅。取出时，该复合支架显示出良好的结构完整性，并具有与天然动脉相当的机械强度。这项研究表明，与细胞结合的电纺支架有望成为血管重建人工移植物的替代品。
图1.管状HA/胶原纳米纤维支架的生物物理特性。a）管状HA/胶原纳米纤维支架横截面的正视图和b）SEM显微照片。比例尺，a）1cm，b）200μm。c）管状HA/胶原蛋白和胶原纳米纤维支架在pH7.4和37℃下的溶胀率。d）交联前后管状HA/胶原蛋白的ATR-FTIR
图2.细胞粘附和抗血小板粘附评估。细胞接种之前（a）和之后（b）管状HA/胶原纳米纤维支架以及兔天然颈动脉（c）横截面的H&E染色。细胞接种7天后，血管ECs和SMCs分别粘附到管状HA/胶原纳米纤维支架的管腔和外部。一层薄薄的脂肪内皮细胞（红色箭头）排成管腔以及含致密体的细丝束（黑色箭头）是平滑肌细胞的特征。比例尺，20μm。暴露于血液15分钟后，不含（d）和排列血管内皮细胞（e）的HA/胶原支架的SEM显微照片。黄色箭头显示兔血小板的形态。比例尺，4μm。f）与不含和排列血管内皮细胞的HA/胶原支架孵育后，通过测量兔PRP中sP-选择素释放的表达来量化血小板活化（n=4）。**p<0.01
图3.管状HA/胶原纳米纤维支架中血管ECs和SMCs的增殖和活力。7天期间，管状HA/胶原纳米纤维支架内壁表面上的血管EC（a）和外壁表面上的SMC（b）的增殖情况，以细胞培养板为阳性对照（n=5），*p<0.05。细胞培养后第7天，管状HA/胶原纳米纤维支架中ECs和SMCs的活/死染色（c）。比例尺，500μm。7天期间活ECs（d）和SMCs（e）的定量（n=4）
图4.细胞化管状HA/胶原纳米纤维支架移植物的手术植入和结果。将纳米纤维支架移植物缝合到兔颈动脉的端-端吻合术（a）。代表性的血管造影图像显示沿移植物的整个长度没有动脉瘤（b）。超声测量总结表明，在6周的研究期间，管腔口径稳定。黑色箭头显示组织工程血管的边缘。比例尺，a和b为1cm。c）比较了植入前纳米纤维支架条、6周取出的外植体条和颈动脉条的拉伸强度（n=3），*p<0.05
图5.用细胞化管状HA/胶原纳米纤维支架制造的血管移植物有利于促进血管重建。移植6周后取回的管状HA/胶原纳米纤维移植物（a,c,f）和兔颈动脉（b,d,g）横截面的H&E染色（a）、VVG染色（c）和荧光染色（f）比较，放大10倍。比例尺，20μm。与血管ECs（红色）、SMCs（绿色）和细胞核（蓝色）相关的荧光。移植6周后取回的外植体和颈动脉中弹性蛋白（e）、CD31-（h）和α-SMA阳性（i）百分比的量化（n=3）。*p<0.05，**p<0.01
