装载VEGF纳米颗粒促去细胞血管基质体内再生研究

我国每年有数十万的心血管疾病患者需要替代材料来进行外科修复治疗。然而目前的替代材料存在诸多缺陷，影响治疗效果，因此研发一种能够充分再生的替代材料将显著改善治疗效果，提高患者生活质量。申请者前期已经制备了用于肺动脉血管重建的去细胞光氧化牛颈静脉（BJV）支架，并发现其具有细胞组织再生的潜能；同时课题组成员已初步构建了能有效固定血管内皮生长因子（VEGF）的壳聚糖-肝素纳米粒。本项目提出采用这种载药纳米颗粒修饰去细胞BJV基质，为体内细胞再生提供粘附、增殖分化微环境的创新性思路。本项目研究内容包括制备能结合VEGF的壳聚糖-肝素纳米粒；探讨壳聚糖-肝素纳米粒与去细胞基质交联结合及VEGF再与纳米粒结合的技术；从体外，体内多层面，对多功能纳米颗粒修饰的去细胞血管基质进行评价。通过本项目研究，有望研发一种能实现体内充分再生的新型肺动脉替代材料。同时，为构建其它高性能的心血管替代材料提供有益的借鉴。

心血管替代物如人工瓣膜、血管、带瓣管道等已成为心血管外科治疗中的重要异种组织材料。理想的替代材料应具有良好的生物相容性、耐久性及优越的生物力学性能，同时还应具备生长的潜能。然而，目前临床应用的材料均存在诸多缺陷，如血栓、钙化、感染及不可生长性等。普遍认为解决异种组织替代物钙化并实现体内组织充分再生是提高材料性能，克服上述缺陷的关键。近年来随着多种功能材料的开发，采用去细胞异种组织作为心血管组织工程支架材料受到研究者们的青睐。本课题组采用前期制备的去细胞结合光氧化技术制备的牛颈静脉带瓣管道，优化纳米颗粒制备工艺，采用EDC/NHS法，将壳聚糖-肝素纳米粒与去细胞牛颈静脉基质表面交联结合，再通过纳米颗粒上的肝素将VEGF(vascular endothelial growth factor, VEGF)固定于纳米颗粒表面，实现去细胞基质表面的多功能修饰，构建了肝素-壳聚糖纳米颗粒装载血管内皮生长因子修饰去细胞基质的体系，并通过体内、体外实验及大动物实验对此多功能纳米颗粒修饰的去细胞血管基质进行评价，证明其具备良好的生物相容性，优越的生物力学性能，并且有效促进了去细胞基质体内再生。本项目研究成果为构建能实现体内充分再生的新型异种基质材料心血管替代物提供了全新思路和手段，同时，为构建其他高性能的心血管替代材料提供有益的借鉴，研究成果还有助于纳米生物技术在再生医学领域的广泛应用，促进两者有机结合。