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  快速血管化能力是組織工程和組織再生領域的重要挑戰之一，而生物材料的早期血管化能力對于組織再生和組織工程的成功具有至關重要的作用，有限的血管化能力大大限制營養物質的供應，從而導致組織工程修復失敗。通過加入血管化相關基因或生長因子是目前增加生物材料組織工程血管化的主要策略，而基因和蛋白在穩定性、控釋、免疫反應等方面仍存在很大的限制。近年來研究發現，生物活性材料如生物活性玻璃等可以通過釋放活性離子激活成骨細胞和內皮細胞血管化相關基因表達，促進植入材料血管化能力。而材料植入初期將經歷一個免疫炎癥反應階段，此階段大量炎癥細胞起主導作用，如果能夠通過生物活性材料調控植入初期炎癥細胞的極化狀態從而實現促進血管形成可能是組織工程血管化領域的一個新思路。

  近日，華南理工大學陳曉峰教授課題組與西安交通大學雷波教授課題組共同研究發現鍶摻雜微納米生物活性玻璃（SrBGM）材料具有調控巨噬細胞極化狀態從而促進血管化形成的作用。SrBGM釋放的Si、Ca、P、Sr元素可以顯著增加巨噬細胞從M1型向M2型極化的趨勢，并促進抑炎相關細胞因子的表達，增強血管相關因子表達，促進巨噬細胞分泌PDGF-BB，進而有利于血管的形成和成熟（見示意圖1）。

圖1. SrBGM 促進血管生成的示意圖

  該研究進一步將SrBGM支架植入大鼠顱骨骨增加模型，研究SrBGM體內早期促進成血管效果。植入一周后，在SrBGM支架內部可見大量新生血管出現，而未加Sr組和空白對照組在植入一周時支架內部均未見血管出現（結果見圖2）。表明SrBGM具體促進材料植入初期血管化的作用。該研究為材料植入初期通過調節炎癥反應促進血管形成，進而促進組織工程材料的成功率提供了新思路。

圖2. 大鼠骨增加模型植入1周血管生成效果。(A) 顱骨及植入材料取出后的照片; (B) 顱骨及植入材料的Micro-CT三維重建圖; (C) HE顏色觀察材料內部血管化情況; (D) CD31免疫組化染色。

  該研究成果已于近日在線發表在生物材料和生物醫學領域國際知名雜志Biomaterials (影響因子8.4)上，題為“Promoting in Vivo Early Angiogenesis with Sub-micrometer Strontium-contained Bioactive Microspheres through Modulating Macrophage Phenotypes”。 博士研究生趙夫健為該論文的第一作者，華南理工大學陳曉峰教授、西安交通大學雷波教授以及北京積水潭醫院陳大福教授為共同通訊作者。近年來課題組在微納米生物活性材料調控組織再生和疾病治療領域取得了一些列進展（ACS Nano, 2018, 12, 2017; Biomaterials, 2018, 157, 40; Biomaterials, 2018, 175, 19; Advanced Functional Materials, 2015,25, 5016; Biomaterials, 2015, 59, 21）。

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961218304241