在缺血下肢再生具有分支血管和侧枝循环的组织工程动脉及分支血管和侧枝循环形成机制的研究

依据在"组织工程动脉"和"血管新生"的研究基础，我们拟在缺血下肢构建具有分支血管和侧枝循环的组织工程动脉以恢复血供。步骤①体外构建自体组织工程血管（TEBV），包括骨髓间充质干细胞（MSCs）获得和分化、脱细胞血管支架制备、MSCs种植到支架内；②制备侧枝血管形成材料，包括VEGF明胶纳米缓释微球和复合MSCs、VEGF微球的胶原支架；③将自体TEBV近端与缺血模型髂外动脉吻合、将远端闭合（或与腘静脉吻合，待TEBV成熟闭合其远端），将MSCs-VEGF微球胶原支架包在TEBV外周；④阐明TEBV分支动脉和侧枝循环形成中血管发生、血管新生、动脉生成机制；首先，MSCs分化为内皮细胞，聚集成索并形成管腔即血管发生；随着eNOS、MMP-1、integrin表达增加，血管通透性增加，基质降解，细胞间隙增加，内皮细胞迁移引起血管新生；在剪切力下，单核细胞浸润，分泌TNF募集平滑肌细胞，动脉生成。

由于下肢缺血性疾病日益增多,而临床上缺乏有效治疗方法，所以我们在缺血下肢构建具有分支血管和侧枝循环的组织工程动脉以恢复患肢血供。首先在体外制备具有抗凝和内皮化功能的生物工程血管，包括制备具有微米-亚微米-纳米纤维三维空间结构的脱细胞血管支架，同时制备肝素、VEGF缓释微球导入到脱细胞血管支架内使其有抗凝及内皮化功能, 或将MSCs种植到支架内以制备组织工程血管；再制备分支血管形成材料，包括VEGF明胶缓释微球和多孔胶原支架；然后将全生物血管近端与缺血模型髂外动脉吻合、将远端闭合（羊模型）并从体外导入导管持续注入肝素抗凝或与腘静脉吻合（兔模型）待生物血管成熟闭合其远端，然后将MSCs及VEGF微球导入胶原多孔支架包在全生物血管或自体组织工程血管外周。通过体内外实验，我们发现肝素及VEGF缓释微球具有持续缓释药物的能力，全生物血管在体外具备抗凝、促进内皮细胞黏附、抑制血小板聚集的作用，所制备的全生物血管体内移植后具有抗凝和内皮化功能；在下肢缺血模型（羊），组织工程血管在导管内持续肝素抗凝作用下，保持血管通畅1 个月，并且血管壁内膜，中膜再生；而动脉周围有大量的血管新生，MSCs分化为内皮细胞，不成熟的毛细血管分化成成熟血管，大量的动脉生成。