同济大学胡勇教授/上海市肺科医院陈昶教授AFM：在关于双向调控血管化适配体基质促进长段气管缺损再生中取得重要进展

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2024-10-27 07:50

正文

临床上，长段缺损气管仍缺乏有效的重建手段。因此，需要进一步探索先进的组织工程策略，以重建近似天然结构与生物功能的仿生气管。然而，组织工程气管的研究仍面临以下困境：i) 异常的血管浸润导致软骨钙化，造成软骨的陷阱结构与特异性细胞外基质发育受限；ii) 结缔组织组织的血管化不足，无法为邻近的软骨环提供足够的营养。因此，组织特异性的双向血管生成调节对于构建结构与功能仿生的气管非常重要。基于将血管生成促进剂和抑制剂（如，小分子药物、蛋白质）物理包埋在组织工程支架中的传统策略，存在药物泄漏、突释，以及扩散至邻近组织等问题，会导致再生软骨的血管浸润或结缔组织血管化不足等问题。

为此，同济大学胡勇教授课题组联合上海市肺科医院陈昶教授课题组，基于功能核酸序列/结构的可编程性及稳定化学修饰性等特点，构筑了核酸适配体双相多层血管生态位调控组织工程支架。具体而言，抗血管生成核酸适配体构筑的软骨特异性支架促进了无血管生态位的发展，从而促进了仿生软骨的再生。相反，促血管生成核酸适配体构筑的结缔组织特异性支架则促进了血管生态位的形成，从而增强了仿生结缔组织的再生。重要的是，特定支架中稳定固定的核酸能够实现血管生成和抗血管生成功能的有效整合，且两种功能不会相互串扰。体内原位气管重建的结果显示，两种血管生态位的调节均表现出令人满意的组织特异性再生效果，以及极佳的结构、力学和生理特征。该研究基于核酸适配体提出了调节组织特异性血管生态位促进气管再生的新策略，为临床上气管重建以及其他复杂的多相组织工程提供了新思路。

研究成果近期以“Aptamer-Directed Bidirectional Modulation of Vascular Niches for Promoted Regeneration of Segmental Trachea Defect” 为题发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。该研究得到了国家自然科学基金、上海市科技创新行动计划、国家海外高层次青年人才计划等项目资助。