科学家将他们实验室制造的血管（黄色）移植到这位晚期肾衰竭患者体内。（图片来源：R.D. Kirkton 等人，《Science Translational Medicine》（2019） 心脏病 是全球主要的死亡原因。许多心血管疾病会损害血管，即心脏泵血以将氧气和营养物质输送到身体其他部位的网络。但修复受损的血管通常需要用身体其他部位的血管或合成替代品进行替换。这两种解决方案都不是很好。现在，研究人员在《 Science Translational Medicine 》期刊上报道，他们已经成功研发出人造血管，并在参与实验的患者体内转变为活组织。研究人员表示，这项新技术有望使血管修复更安全、更有效。“我们的想法是，如果血管可以在实验室中制造，它们就可以用于治疗有不同血管需求的患者，并且可能比现有替代品产生的发病率更低，”该研究的主要负责人、北卡罗来纳州生物技术公司 Humacyte 的首席运营官 Heather Prichard 说。
播种支架
目前，医生通常从患者身体的一个部位取下血管，然后将其移植到身体的另一个部位。但是，能够采集和再利用这些血管的选择是有限的。而目前的合成移植物会增加感染和其他并发症的风险。捐赠的血管移植物也可能被患者的身体排斥。为了克服这些障碍，Humacyte 的研究人员希望利用人体血管细胞作为基础，在实验室中 培养出新的血管。科学家从捐赠的尸体中提取了构成血管的肌肉细胞和构成血管内壁的内皮细胞样本。然后，他们将这些细胞播种在一个可生物降解的网状支架上。一旦细胞生长起来，科学家就会去除尸体的血管细胞，留下由胶原蛋白等蛋白质构成的血管，这些蛋白质围绕并支撑着组织的结构。“去除细胞很重要，这样血管就可以大批量生产，并储存在手术室的货架上，供任何患者植入，”Prichard 解释说。这种新血管被称为人造无细胞血管（HAVs），长度约为 15 英寸，直径为四分之一英寸。HAVs 的结构和强度模仿了人体的动脉和静脉。
组织转化
HAVs 正在进行针对晚期肾衰竭患者血液透析通路相关的临床试验。在新的研究中，研究人员检查了从 13 名患者在常规手术中取出的 HAVs 小块。科学家们发现，尽管血管植入患者体内时没有任何细胞，但患者自身的细胞会在支架上安家落户。Prichard 说，这个过程“将 HAVs 转变为一种多层活组织，类似于天然血管”。尽管研究人员曾怀疑会是这种情况，但这还是首次在人体中得到证实。研究人员进一步证明，患者自身的细胞甚至修复了因透析针造成的植入 HAVs 的损伤。这一发现表明，这些工程血管也可能具有自我修复的能力。作者写道，该团队的发现意味着，“随着时间的推移，形成的 HAVs 将变成患者自身能够维持的血管。”
