生物帮明尼苏达大学的研究人员创造了一种新的实验室培养的血管替代品，完全由生物材料组成，但令人惊讶的是，植入时不含任何活细胞。该容器可用作肾透析患者的“现成”移植物，在最近的非人灵长类动物研究中表现良好。
它是第一种非合成的脱细胞移植物，植入后可被受体自身的细胞重新填充细胞。这项发现每年可以帮助成千上万的肾透析患者。移植物也可以在将来用作冠状动脉和外周的bybass血管和管状心脏瓣膜。
这项研究今天作为美国科学促进会(AAAS)的跨学科医学期刊“科学转化医学”的封面故事发表。明尼苏达大学也获得了该技术的许可。
根据美国肾脏数据系统年度数据报告，美国每年有超过10万人开始血液透析治疗肾脏疾病，全国有超过40万人正在接受拯救生命的血液透析治疗。将动脉连接到手臂中的静脉的动静脉瘘目前是用于血液透析的血管通路的优选模式。然而，30-50%的患者会出现并发症，需要使用称为动静脉移植物的人造管连接静脉和动脉。
目前，这些人造移植物由易于凝结，感染和其他并发症的合成材料制成。在实验室中从细胞和生物材料中生长的移植物可以引起较少的不良反应，但是活组织对于长期储存不稳定并且可以诱导免疫应答，除非使用患者自身的细胞，这两者都是商业化和临床使用的障碍。 。
在这项临床前研究中，明尼苏达大学的研究人员在实验室中从产后人体皮肤细胞中产生了类似血管的细胞管，这些细胞嵌入由牛纤维蛋白(一种参与血液凝固的蛋白质)制成的凝胶状材料中。研究人员将细胞填充的凝胶放入生物反应器中，使管长出七周，然后在最后一周洗掉细胞。剩下的是细胞分泌的胶原蛋白和其他蛋白质，制成一种全天然但非活体的植入管。
“我们利用纤维蛋白凝胶中的皮肤细胞开始利用身体正常的伤口愈合系统，这是自然治疗的起点，”明尼苏达大学生物医学工程系教授Robert Tranquillo说。“在最后一步洗掉细胞可以减少排斥反应的几率。这也意味着容器可以在需要时储存和植入，因为它们不再是生物材料。将来，成千上万实验室培养的血管可以通过一个捐赠者的小皮肤活检制成，然后存放在架子上，供患者需要时使用。
为了测试血管，研究人员将15厘米长(约5英寸)实验室培养的移植物植入由Mayo Clinic捐赠的成年狒狒中，因为它正在关闭其灵长类动物设施。植入后6个月，移植物大致像血管一样出现，研究人员观察到接受者的健康细胞在管壁内居住。没有一个移植物钙化，只有一个破裂，这是由于处理造成的无意的机械损伤。六个月后的移植物显示出能够承受平均人体血压的近30倍而没有爆裂。植入物未显示出免疫反应并抵抗感染。此外，移植物通过自我修复经受住了反复穿刺，这对于接受长期透析的患者来说是必要的过程。
“这次临床前试验对我们来说非常重要，”Tranquillo说。“在以前的研究中，我们将血管植入绵羊中，但我们需要在冒着生命危险之前用更像人类的模型对它们进行测试，因为我们的材料成功取决于受体将其再次纤维化成无活力组织的能力。尽管
这项研究取得了成功，Tranquillo和该团队将在儿科心脏病患儿的临床试验中寻求FDA的批准，因为他们最近在自然界报道了一项研究。这种材料也能够增长的通信。
