科学家开发一种能促进动脉愈合的智能支架

2021年04月07日 16:22 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,科学家已经开发出一种新型的智能支架以帮助预防这些植入物带来的一些并发症。支架被一种物质包裹,它可以用来减少炎症反应并与此同时促进组织的修复。 血管成形术是撬开堵塞动脉的常见手术。一个微小的气球被插入血管并在阻塞的地方充气,然后放置一个支架以防止在气球和阻塞被移除后血管再次变窄。

然而不幸的是,它并不总是像它被期待的那样工作。当支架损伤了血管则会导致动脉的平滑肌细胞增殖。这种炎症反应会使动脉再次变窄,这种现象被称为再狭症。

为了解决这个问题,更先进的支架后来被制造出来。药物洗脱支架(DES)涂层药物虽然可以减少细胞增殖,但令人沮丧的是,它们也会阻止内皮细胞的生长,而内皮细胞对植入物的适当整合至关重要。在这两者之间找到一种平衡成为了这项新研究的目标。

“理想情况下,如果我们能阻止平滑肌细胞的过度反应和增殖,而另一方面又能吸引来内皮细胞覆盖支架,这将减轻炎症反应并防止再狭症的发生,”该研究的论文通讯作者Ke Cheng指出。

为此,该团队制作了一种包含外泌体的新型涂层,外泌体是所有细胞都分泌的微小囊以帮助它们发送“信息”。外泌体以三种不同的方式起作用--首先,因为它们跟细胞膜相似,免疫系统不会将它们识别为外来物质从而防止炎症反应。它们还能促进支架表面的内皮细胞增殖。作为额外的好处,它们甚至还可以在受伤的情况下参与并促进组织修复。

不过它最聪明的部分是其会首先释放外泌体的触发器。这种智能支架并不会立即释放所有的外泌体从而可能会导致治疗时间的浪费,它只会释放外泌体来响应被称为活性氧(ROS)的分子,而活性氧在炎症反应过程中会大量产生。

“可以把它看作是外泌体的一种智能释放功能,”Cheng说道,“缺血再灌注损伤发生在血流减少然后重建时,此时会产生大量活性氧。假设心脏因缺血而受损。增强的ROS将触发支架上外泌体的释放,而再生治疗将通过血管到达损伤部位。”

在实验室的测试中,研究小组发现智能支架在损伤48小时内成功释放了高达60%的外泌体,这是由大量ROS触发的。接下来,研究小组在缺血损伤的大鼠身上测试了这些支架,并将它们跟其他药物躲避支架和裸金属支架进行比较。他们发现,他们的新设备在防止再狭窄和促进内皮细胞生长方面做得更好,并减少了对血管的损伤。

Cheng表示,这种生物活性支架促进血管愈合和缺血修复,患者在支架就位后不需要进行额外的再生治疗,“支架是外泌体的完美载体,而外泌体使支架在组织修复中更安全、更有效。”

这是很有发展前景的一步,但显然,这个新系统目前仍处于早期阶段。该团队计划下一步在大型动物身上展开测试。

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