心血管疾病是導致人類死亡的主因之一，而支架植入是解決心血管狹窄的重要手段。然而目前臨床使用的裸金屬支架和藥物洗脫支架無法充分克服再狹窄和晚期血栓等問題。雖然近些年新開發(fā)的接枝生物活性分子策略賦予了心血管支架表面特殊的功能（如抗凝血、抑制平滑肌增殖和促進內皮化等），然而接枝的分子由于過于單一或者分子間缺乏生理途徑上的協(xié)同性，并未能充分解決目前臨床支架所面臨的問題，其真實療效有待提高。因此發(fā)展一種具有分子間協(xié)同，并且同時實現(xiàn)抗凝血、抑制平滑肌和促進內皮化的仿生涂層成為這一領域亟待解決的問題。
近來，西南交通大學材料學院黃楠教授、楊志祿副教授團隊，通過化學氣相沉積技術在316L SS上構建了富氨基的等離子聚烯丙胺薄膜，利用酰胺縮合原理順序接枝了活性肝素和可以利用內源性供體實現(xiàn)原位催化釋放一氧化氮的硒代胱胺。該團隊通過該接枝策略在支架表面巧妙地整合了肝素和一氧化氮兩種活性分子在凝血途徑、平滑肌表型調控和內皮增殖生理途徑上的協(xié)同作用，賦予了心血管支架表面優(yōu)異的抗血栓、抑制平滑肌和促進內皮增殖的功能。
圖1，在心血管支架表面順序接枝肝素和硒代胱胺，利用肝素的活性和硒代胱胺催化釋放出的一氧化氮的生理特性，實現(xiàn)協(xié)同抗凝、抑制平滑肌和促進內皮化。
研究結果表明，肝素和一氧化氮分別通過抑制Ⅹ因子和血小板激活而實現(xiàn)協(xié)同作用，賦予了表面優(yōu)異的抗凝血性能；一氧化氮使平滑肌細胞的cGMP水平升高，肝素也使α-SMA和SMMHC蛋白水平的提高，使平滑肌處于收縮表型，因此協(xié)同實現(xiàn)了對平滑肌的抑制；最后，肝素和一氧化氮為支架表面提供的良好仿生微環(huán)境，促進了內皮細胞的再生。本研究利用氨基化基底順序接枝肝素和硒代胱胺的協(xié)同化改性策略實現(xiàn)了心血管支架的抗血栓、抑制再狹窄和促進內皮化的良好結果。心血管支架表面協(xié)同改性策略具有克服支架臨床問題的巨大潛力。
圖2，316L SS支架和協(xié)同改性支架（Hep/SeCA）在新西蘭大白兔體內植入的（A-i）一周內皮化結果（激光共聚焦表征）及（A-ii）其CD31熒光相對強度，（B）一個月基三個月后支架表面再內皮化（SEM表征）及其（C-i）橫截面組織切片和（C-ii）新生內膜面積與（C-iii）新生內膜狹窄率。
相關研究成果以“Biomimetic engineering endothelium-like coating on cardiovascular stent through heparin and nitric oxide-generating compound synergistic modification strategy” 為題在線發(fā)表在生物材料領域知名期刊Biomaterials（2019，DOI：10.1016/j.biomaterials.2019.03.033）上。楊志祿副教授與黃楠教授為論文通訊作者；2016級博士邱華與2012級博士齊鵬凱為該論文共同第一作者；西南交通大學材料先進技術教育部重點實驗室/材料科學與工程學院為論文第一通訊單位。該研究得到了國家自然科學基金-面上項目（31570957），四川省杰出青年基金（2016JQ0027），“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目（2017YFB0702504），四川科技計劃項目（2018HH0025），中央高校基本科研專項資金（2682018ZT23）等項目的大力支持。
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