DOI: 10.3390/ph14040302

广泛试验表明，组织工程血管移植物是动脉旁路和置换手术的一种有前途的替代材料。研究者首先证明了将VEGF掺入聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）/聚（ε-己内酯）电纺丝管状支架中可增强内皮细胞单层的形成。但是，过量的VEGF可诱导肿瘤样血管生成。因此，需要其他生物活性因子来支持VEGF驱动的内皮化和平滑肌细胞的成功募集。利用乳液静电纺丝制备了含有VEGF、bFGF或SDF-1α的单层血管移植物，以及VEGF掺入内层，bFGF和SDF-1α掺入外层的两层血管移植物，随后对其进行结构评估、拉伸测试并使用大鼠腹主动脉置换模型进行体内试验。后一种移植物原型显示出较高的一期通畅率。研究发现两层结构改善了移植物的表面形貌和力学性能。另外，与仅VEGF相比，bFGF、SDF-1α和VEGF的组合改善了内皮化，而bFGF诱导了平滑肌细胞层的快速形成。综上所述，两层结构以及将bFGF和SDF-1α掺入血管移植物中与VEGF组合可提供更高的一期通畅性，因此改善体内性能。

图1.两层结构移植物按比例缩小的纤维和孔的形貌。（a）仅用VEGF、bFGF或SDF-1α（由于一层而合并在GF组中）或所有三种因子（两层结构）修饰的移植物的植入前代表性扫描电子显微镜图像；（b）定量图像分析（每组六幅图像，总共包含100多根纤维和孔），数据表示为四分位区间的中位数，Kruskal-Wallis检验和进一步的Dunn多重比较检验，多重比较调整后的p值以数字形式表示，n.s.表示无显著性。

图2.两层结构赋予了移植物更高的力学性能。仅用VEGF、bFGF或SDF-1α（由于是一层而合并在GF组中）或所有三种因子（两层结构）修饰的移植物的机械试验。数据用单变量散点图和中位数表示，每个点代表一个移植物的测量值，Kruskal-Wallis检验和进一步的Dunn多重比较检验，多重比较调整后的p值以数值形式表示，n.s.表示无显著性。对于应力-应变曲线，每个点代表测试中所有六个移植物样品各自测量值的中位数。

图3.PHBV/PCL血管移植物确保生物活性因子的持续释放和受控释放。（a）通过在磷酸盐缓冲液中孵育支架并随后对依次收集的环境进行酶联免疫吸附测定，评估VEGF释放的体外动力学；定量分析Wistar大鼠血清中VEGF（b），bFGF（c）和SDF-1α（d）的时间性变化，并在指定的时间点将其植入腹主动脉。请注意，植入3个月后VEGF增加，并且结合了所有三种生物活性因子的两层移植物具有出色的动力学特性。蓝色点和线表示移植了仅包含VEGF、bFGF或SDF-1α的移植物的动物的值。红色点和线表示移植了含所有三种生物活性因子的移植物的动物的数值（COMBO）。

图4.血管移植物的大体检查。（a）移植前和移植时的电纺支架以及移植后的横截面。红色圆圈标出了壁内血管。（b）将仅包含VEGF或SDF-1α的单层移植物，或具有全部三种生物活性因子（VEGF，bFGF和SDF-1α）的两层移植物移植到大鼠腹主动脉中。注意在所有时间点，聚合物支架的完整性以及含VEGF/bFGF/SDF-1α的移植物中明显的血管网络。

图5.VEGF、bFGF和SDF-1α结合体修饰移植物比仅含任意一种因子的移植物具有更高的一期通畅率。（a）植入3、6和12个月后，对仅使用VEGF、bFGF、SDF-1α或所有三种因子修饰的移植物进行H＆E染色的代表性图像，放大50倍；（b）定量图像分析，每个点代表相对于实验组和时间点的一期通畅率。

图6.bFGF或SDF-1α不会改变移植物中生成胶原蛋白细胞的数量。（a）植入3、6和12个月后，对仅使用VEGF、bFGF、SDF-1α或所有三种因子修饰的移植物进行I型胶原蛋白-（红色）、IV型胶原蛋白-（绿色）和DAPI-（蓝色）染色的代表性图像；（b）定量图像分析，数据用单变量散点图和中位数表示，每个点代表一张图像的计数，Kruskal-Wallis检验和进一步的Dunn多重比较检验，多重比较调整后的p值以数字形式表示，n.s.表示无显著性。

图7.bFGF或SDF-1α不会诱导腔表面显著的内皮化。（a）植入3、6和12个月后，对仅使用VEGF、bFGF、SDF-1α或所有三种因子修饰的移植物进行vWF-（绿色）和DAPI-（蓝色）染色的代表性图像；（b）定量图像分析，数据用单变量散点图和中位数表示，每个点代表一张图像的计数，Kruskal-Wallis检验和进一步的Dunn多重比较检验，多重比较调整后的p值以数字形式表示，n.s.表示无显著性。

图8.bFGF和SDF-1α支持VEGF诱导的腔表面内皮化。（a）植入3、6和12个月后，对仅使用VEGF、bFGF、SDF-1α或所有三种因子修饰的移植物进行CD31-（红色），CD34-（绿色）和DAPI-（蓝色）染色的代表性图像；（b）定量图像分析，数据用单变量散点图和中位数表示，每个点代表一张图像的计数，Kruskal-Wallis检验和进一步的Dunn多重比较检验，多重比较调整后的p值以数字形式表示，n.s.表示无显著性。

图9.bFGF促进平滑肌细胞层的形成。（a）植入3、6和12个月后，对仅使用VEGF、bFGF、SDF-1α或所有三种因子修饰的移植物进行α-SMA-（棕色）染色的代表性图像；（b）定量图像分析，数据用单变量散点图和中位数表示，每个点代表一张图像的计数，Kruskal-Wallis检验和进一步的Dunn多重比较检验，多重比较调整后的p值以数字形式表示，n.s.表示无显著性。