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【科研动态】Nature Communications|华中科技大学王江林教授团队开发覆膜人工血管

作者:编辑:何雪梅 时间:2026-04-27 点击量:

2026年4月23日,华中科技大学王江林教授团队联合南开大学王恺教授团队在Nature Communications 在线发表题为“Phosphatidylserine-everted erythrocyte membrane vesicles enhance efferocytosis and remodeling of vascular grafts”的研究论文。

 

第一代聚合物人工血管虽已在临床应用中服役超过40年,但其受限于惰性基材的固有缺陷,始终难以实现小口径化与再生性修复。长期植入后,易引发血栓形成、内膜增生及钙化等远期并发症,最终导致血管再狭窄或闭塞。当前,对于高危重症血管病变患者,血管置换仍是主要的终末治疗手段,广泛应用于冠状动脉旁路移植(心脏搭桥)、血液透析动静脉瘘以及外周动脉疾病的血管替代治疗。在此背景下,第二代生物型人工血管(全降解、可再生)已在全球范围内形成共识,发展迅速。该类型血管被视为突破小口径(<6 mm)人工血管临床瓶颈的有力策略,并有望实现真正意义上的“活血管”再生与功能重建,引领未来心血管修复材料的发展方向。

研究团队首次提出设计和构建一种新型覆膜人工血管,通过独特工程化技术使红细胞膜外翻并大量暴露膜内磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine, PS)位点,从而逆转红细胞膜从“免疫逃逸”到“免疫吞噬”的作用机制。红细胞相对于其他活体细胞而言,未来在临床应用中展示独特优势:i量大来源广,1 mL成人血液中5*108个红细胞;ii安全性高,红细胞是无核细胞,无遗传突变风险;iii提取制备简便,从红细胞到红细胞膜制备简单,术前或术中可快速完成;iv个性化治疗,病人可提供自体红细胞,无任何伦理问题及细胞来源困扰,实现个性化治疗

图1. 红细胞膜磷脂酰丝氨酸(PS)的外翻暴露示意图 

研究结果表明,基于工程化红细胞膜修饰的生物型覆膜血管在免疫调节与促进再生等方面展现显著新功能。显著促进了移植段血管的内皮化进程,管腔内表面快速形成连续、功能性的内皮层。同时,巨噬细胞向M2型(修复型)转变,炎症反应大幅降低。特别是临床前大动物模型评估中,该生物型血管与进口商业血管相比展现出显著促进内皮化、抑制钙化、远期通畅率优异的效果,其性能优于临床常用膨体聚四氟乙烯(ePTFE)血管移植物。  


图2. 覆膜血管在大动物模型中的安全性与有效性验证

王江林教授团队表示:“我们设想,未来在心血管手术中,医生仅需抽取患者少量外周血,即可快速制备出个体化的覆膜人工血管,实现“取自患者、服务患者”的精准再生治疗。这一策略不仅限于人工血管,也有望拓展到其他血液接触的医用材料与器械等领域。”

华中科技大学生命科技与技术学院王子豪、周孟雪博士和南开大学生命科学学院程曲汉博士为论文共同第一作者。华中科技大学王江林教授和南开大学王恺教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家重大研究计划、国家自然科学基金、湖北省重点研发计划、深圳市重点产业研究计划和华中科技大学交叉研究支持计划等资助。

 论文连接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-71975-y

 

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