一、研究背景

心血管疾病是世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。据世界卫生组织预测，到2030年，死于心血管疾病的人数将达到2330万。血管移植是治疗严重血管病变的有效方法，而自体血管是最理想的血管替代物。但自体血管质量差、数量不足，难以获得；因此，研究和开发人工血管移植是必不可少的。

小口径血管移植物（直径< 6 mm）多年来一直是研究的重点。然而，小口径血管移植物由于其局部血流速度慢，血管直径小，血流环境复杂，腔内血压低，容易形成血栓。因此，小口径血管移植的长期通畅率较低。在制备理想的小口径血管移植物时，材料的理化性质和生物相容性是需要考虑的重要因素。血管移植材料必须具有良好的生物相容性，有利于细胞粘附和增殖。此外，它们必须是非免疫原性、非炎症性、无毒、稳定且易于储存。

人工血管移植物通常是通过原位组织诱导再生过程制备的。血管移植物制备完成后植入体内，为血管再生和细胞浸润提供三维血管移植物。近几十年来，聚合物和天然材料构建的小口径血管移植物得到了发展。然而，由于材料在生物相容性、降解和诱导炎症反应方面的局限性，目前还没有成熟的小口径血管移植物制备方法商业化。

胶原蛋白、壳聚糖、纤维蛋白、脱细胞血管基质等天然材料已被广泛用作血管移植的生物材料骨干。通常，这些天然ecm是从异种消化的ecm中获得的，这些ecm可以触发重新交联。此外，异种天然材料可携带抗原和病原体，如半乳糖- α -1,3-半乳糖，植入后可引起炎症反应。因此，天然生物材料用于制备小口径血管移植物的应用受到限制。制备具有良好生物相容性的材料并对其表面活性进行修饰是目前研究的热点。

人羊膜（hamm）是胎膜的一层，厚度为20-50µm。HAM是一种半透明的膜，包括五层结构。羊膜以其有益的功能和特性在再生医学中得到了广泛的应用。人脱细胞羊膜（HAAM）是羊膜的细胞外基质，不含羊膜上皮细胞，但保留了羊膜的有益特性。HAAM由III、IV、V型胶原、纤维连接蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖、转化生长因子- β和表皮生长因子]组成。

在以往的研究中，我们成功制备了HAAM，发现其具有良好的生物相容性，但无免疫原性。然而，脱细胞处理后，羊膜的力学性能恶化，使得制备小口径血管移植物变得困难。

聚己内酯（PCL）是一种无毒的聚合物，具有良好的力学性能，在氯仿中溶解后可延伸至其长度的1000%才破裂。它是一种体内血管移植材料，具有较强的疏水性，降解速度比其他材料慢。这些问题可以通过将明胶、丝素蛋白和胶原蛋白等天然材料与合成聚合物结合来解决。天然材料的掺入可以增强血管移植物的生物相容性。为了提高聚合物基移植物的生物相容性，PCL与胶原蛋白混合，通过静电纺丝形成网状结构。Ma等人和Lu等人证明聚合物/天然材料组合移植物是一种很有前途的血管组织工程材料。HAAM不仅含有胶原蛋白，还含有血管活性物质。HAAM-PCL复合可增强血管生物相容性，促进血管再生。LIU等人通过将HAM膜塑造成管状结构，然后在其周围包裹电纺PCL/丝素蛋白，形成管腔表面，构建了一种移植物。他们使用HAM作为移植物的内表面，而PCL/SF确保稳定的血管框架。目前还没有直接将HAM和PCL混合制备血管的研究，这可能会使制备过程更加方便。

本研究通过静电纺丝设备制备的HAAM和PCL混合材料的人工血管移植物，并进行体内和体外实验，探讨移植物的力学性能、生物相容性以及对细胞迁移、增殖和分化的影响。

二、摘要

血管移植是治疗严重血管病变的有效方法。设计小口径血管移植物的生物活性和机械性能对其在组织工程中的应用至关重要。在本研究中，我们试图通过电纺人无细胞羊膜（HAAM）和聚己内酯（PCL）的混合物来开发一种小口径血管移植物。

机械测试表明，血管移植物的强度足以承受邻近血管和血压的压力。根据体外细胞增殖评估了 HAAM/PCL 血管移植物的生物相容性。小管形成测试表明，含有 HAAM 的血管移植物能改善人脐静脉内皮细胞的功能。研究发现，HAAM/PCL 血管移植物可促进内皮细胞的附着和保留。再生的平滑肌层与原生动脉平滑肌层相似，内皮覆盖完整。

这些结果表明，我们的构建物可能是很有前景的血管移植物候选材料，并有可能用于开发可在体内快速内皮化的血管移植物。

三、结论

总之，HAAM/ PCL 血管移植物具有良好的生物相容性，其机械性能可提供良好的体内支持。此外，血管移植物还能促进EC和SMC在体内向血管移植物浸润和迁移。这项研究为 HAAM/PCL 血管移植物未来的临床应用奠定了基础。

图1.a 钝化解剖后的羊膜。 b 用 0.02% EDTA 离解并刮除后，将人无细胞羊膜（HAAM）切成小块。c 在球磨机中粉碎 HAAM。 d 通过电纺丝制备 HAAM/PCL 复合血管移植物。B 不同血管移植物的代表性应力-应变曲线。C、D HAAM-聚己内酯（PCL）血管移植物的扫描电子显微镜图像。E 每 2 天使用甲基噻唑四唑（MTT）检测法计算 OD 值。*p < 0.05

图2.血管移植的活体评估。A、B 在体视显微镜下观察人细胞羊膜（HAAM）-聚己内酯（PCL）血管移植物 4 周后的管腔形态。C、D 4 周时 HAAM-PCL 血管移植的超声图像

图3.血管移植物内血管介质层在植入期间的再生情况。A, C 聚己内酯（PCL）和人无细胞羊膜（HAAM）/PCL 血管移植物的横向切片经苏木精和伊红染色。B、D H&E 显示 HAAM/PCL 组的血管内皮较多

图4.血管移植物管腔表面的内皮化。A, C 纵向切成两半的血管移植物内表面的扫描电子显微镜图像。B、D 血管移植物表面的高倍放大图像