关键词：符伟国  组织工程 血管支架  
    临床上常用的小口径血管移植物因来源有限、血液相容性较差或缺乏适当的顺应性而导致移植后近、远期通畅率较低。近年来随着组织工程技术的发展，构建具有类似天然动脉壁结构和功能的组织工程血管成为可能，使其不仅来源丰富，宿主对移植血管不产生免疫排斥反应，安全可靠，而且近、远期通畅率高。血管组织工程研究的热点问题之一是组织工程血管支架材料的选择。组织工程血管支架为血管种子细胞提供生长的微环境，并有利于细胞间信号传导，促进细胞粘附、迁移和分化；另外，组织工程血管支架还应具备足够的机械力学强度和适当的管壁顺应性，不仅能很好的承受体内动态血流压力，而且吻合口内膜增生程度降低。下文将就小口径组织工程血管的支架材料研究进展作一概述。 
    一、天然生物材料 
    天然生物材料指动植物或人体内天然存在的可生物降解的大分子。构建组织工程血管的天然生物材料有胶原蛋白、纤维蛋白和某些脱细胞组织等。其优点在于包含有生物信息(如特殊的氨基酸序列)，可促进细胞粘附或使细胞保留分化功能，能为细胞生长、繁殖、分化提供近似体内组织发育的细胞外基质（ECM）微环境，具有良好的生物相容性、顺应性以及免疫排斥反应低等特点。其缺点是机械力学性能较差。 
    胶原蛋白是一种机体内广泛分布的ECM，其成胶性、收缩性以及与平滑肌细胞和内皮细胞良好的相容性，使其成为制备血管中层结构的选择之一。但是，胶原蛋白制造的生物人工血管机械强度低下，并且抑制成纤维细胞和平滑肌细胞分泌ECM，阻碍血管壁重塑，限制了有关研究的深入进行。 
    纤维蛋白具有异乎寻常的可延长性和弹性，其物理性能远强于蜘蛛丝。纤维蛋白可以促进成纤维细胞和平滑肌细胞分泌ECM，如胶原和弹力蛋白；可以与众多的细胞基质（如纤维连接蛋白）和生长因子（如bFGF，VEGF等）结合，使其成为一种“智能生物材料”，而有助于损伤组织修复过程中细胞的趋化、迁移、分泌。因此，纤维蛋白不仅能克服胶原蛋白的上述不足，同时，作为一种创伤愈合和组织修复的起始蛋白，近年来逐渐引起人们越来越多的重视。纤维蛋白胶体的机械强度、伸展性、降解速度等物理特性可以通过添加凝血酶、XIII因子、钙离子、纤溶活性物质及其它辅料加以调节；另外，纤维蛋白胶（无论是人血来源还是动物血来源）在外科临床的广泛应用，证明该材料与人体组织相容性极好。 
    脱细胞组织的优点在于其完全由天然ECM组成，具有良好的机械力学性能和生物相容性。这些组织可以来源于同种或异种血管组织，以及非血管组织，如小肠粘膜下组织（SIS）。脱细胞的血管组织保留天然血管壁的ECM结构，但是其力学强度和管壁顺应性下降；残留的抗原性不利于内皮化；另外，由于洗涤剂处理后血管壁蛋白多糖丢失而使得脱细胞血管组织明显收缩。脱细胞的异种血管移植后可发生动脉瘤形成、感染和血栓形成。另一种用于构建组织工程血管的脱细胞组织为SIS。其主要优点在于植入体内后有利于自体组织重塑和组织再生。在犬模型中，用SIS构建的自体和异种血管移植物的通畅率与大隐静脉相当。但是，来自动物的脱细胞组织有可能传播疾病以及人体对外来物质的免疫排斥反应都是有待解决的问题。 
    二、可降解高分子材料 
    高分子聚合物支架给将要形成的组织提供一临时的骨架结构，其降解速率与新组织的生成速率相匹配以便及时给细胞的生长和基质的形成提供空间，保证了生成组织的结构和机械性能。这类材料具有诸多优点，如可降解、可塑性强、抗原性低、织相容性好以及良好的机械力学性能等，经材料处理工艺可加工成管状支架结构。缺点是缺乏ECM中的生物信号和功能基团，与血管种子细胞的粘附性较差；而且，在材料降解过程中，会产生一些酸性物质，对局部产生一定的影响。目前构建组织工程血管的支架最常采用聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)和聚羟丁酸(P-4-HB)等。 
    三、天然生物材料和高分子聚合物材料的联合应用 
    可降解高分子材料的预处理和改性使其具备了良好的生物相容性，同时保留了高分子聚合物材料良好的机械力学性能。但改性的过程非常复杂并且有可能带来感染，改性应用的ECM可能会带来免疫反应，在高分子聚合物材料上细胞的生长速度远远低于在天然生物材料上的生长速度，这些都制约它的应用。为了解决这一问题，研究人员正试图把可降解天然生物材料和高分子聚合物材料结合起来，高分子材料可以提供一个稳定的力学环境且易成型，而天然生物材料中一些氨基酸残基序列如精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)、精氨酸-谷氨酰氨-天冬氨酸-缬氨酸(REDV)等，可以被细胞膜的整合素受体识别，参与细胞分裂，加快细胞的分化，因此可以增加细胞亲和性，这样就可以发挥各自的优势，获得理想的组织工程血管支架，这是组织工程血管新一代支架材料研究的重要内容。