心血管疾病是全球頭號健康殺手，僅冠心病就影響超過1億人。植入支架是治療冠心病最常見、最直接的方式之一，每年全球有數(shù)百萬名患者因此重獲“暢通血路”。不過，現(xiàn)有的支架雖然能“撐開”血管，卻也往往帶來一些新的隱患，比如晚期血栓、炎癥反應(yīng)、支架內(nèi)再狹窄，術(shù)后長期效果仍不盡如人意。

最近，四川大學(xué)王云兵教授團(tuán)隊(duì)帶來了一項(xiàng)突破性的研究：他們?yōu)橹Ъ芤肓艘环N善于“溝通”的信號分子——硫化氫（H?S），讓支架變得更“聰明”，能夠在體內(nèi)主動(dòng)釋放H?S，調(diào)節(jié)血管微環(huán)境，輔助血管實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。提到H?S，很多人首先想到的是它那種“臭雞蛋”般的氣味。但其實(shí)，它是人體內(nèi)天然產(chǎn)生的第三大氣體信號分子，僅次于NO和CO，具備抗氧化、抗炎、舒張血管、促進(jìn)血管新生與細(xì)胞保護(hù)等多種重要功能。

王云兵團(tuán)隊(duì)正是巧妙地利用了H?S的多重生物功能，設(shè)計(jì)出一種“原位釋放H?S”的智能支架涂層。這種涂層將一個(gè)可被體內(nèi)硫醇（如谷胱甘肽，GSH）激活的H?S供體（ABTA），穩(wěn)定嵌入聚乙二醇（PEG）分子刷層中，同時(shí)引入RGD多肽，以增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞的附著能力。通過兩步光引發(fā)聚合技術(shù)，這層“多功能外衣”牢牢固定在支架表面，確保在血流剪切力下仍能穩(wěn)定釋放H?S。整個(gè)系統(tǒng)就像是為支架植入了一個(gè)“智能藥庫”，在體內(nèi)悄然釋放H?S，從而實(shí)現(xiàn)以下多重作用：

?抑制血小板激活，減少血栓形成

?緩解炎癥，促進(jìn)巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)向M2型（修復(fù)型）

?抑制平滑肌細(xì)胞過度增殖，防止血管再狹窄

?促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞粘附、增殖和遷移，加快支架內(nèi)皮化

圖1.原位釋放H?S的分子刷涂層支架示意圖，通過多重機(jī)制協(xié)同促進(jìn)血管修復(fù)

圖2.H?S釋放涂層顯著提升支架的血液相容性，有效減少血小板黏附和血栓形成風(fēng)險(xiǎn)。

圖3.H?S釋放涂層對血管壁細(xì)胞行為的調(diào)控作用：促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）的黏附、增殖和遷移（A、D），抑制平滑肌細(xì)胞（SMCs）的黏附、增殖和遷移（B、D），并增強(qiáng)對內(nèi)皮細(xì)胞的選擇性黏附和競爭性增殖能力（C；綠色：ECs，紅色：SMCs）。

圖4.H?S釋放涂層能有效緩解體內(nèi)外炎癥反應(yīng)，促進(jìn)有利于組織修復(fù)的微環(huán)境建立。

圖5. 體內(nèi)支架植入后的血管修復(fù)評估：H?S釋放支架顯著促進(jìn)內(nèi)皮化，抑制再狹窄，形成更薄的新生內(nèi)膜和更完整的內(nèi)皮覆蓋。

圖6.H?S釋放涂層調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞功能相關(guān)基因的表達(dá)，包括促黏附、增殖與遷移的上調(diào)基因，以及負(fù)向重塑相關(guān)基因的下調(diào)。

該研究系統(tǒng)闡明了H?S在血管修復(fù)過程中的多重調(diào)控作用，充分驗(yàn)證了原位釋放H?S策略在優(yōu)化支架治療效果中的潛力。相關(guān)成果以“In Situ H?S?Releasing Stents Optimize Vascular Healing”為題，發(fā)表在國際權(quán)威期刊《ACS Nano》上。論文由四川大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院、國家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心王云兵教授和傅代華副研究員共同擔(dān)任通訊作者，張佳怡博士為第一作者。該研究獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFC2409100）、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院創(chuàng)新單元（CIFMS, 2021-I2M-5-013）等項(xiàng)目資助。

王云兵教授團(tuán)隊(duì)長期致力于心腦血管疾病等治療的新型生物醫(yī)用材料和微創(chuàng)植/介入醫(yī)療器械的基礎(chǔ)研究與產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)。開發(fā)了一系列國內(nèi)、國際首創(chuàng)的醫(yī)療器械產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模臨床應(yīng)用。

團(tuán)隊(duì)主頁：

https://www.x-mol.com/groups/wang_yunbing

論文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c16345

來源：高分子科學(xué)前沿

聲明：僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，作者水平有限，如有不科學(xué)之處，請?jiān)谙路搅粞灾刚?/p>