心血管疾病已成为当今社会人类致残或致死的主要因素,全球范围内每年因患有心血管疾病而死亡的人口数量居高不下,且该数量仍在逐年攀升。其主要病因是由于血管发生阻塞、狭窄或炎症而导致靶器官缺血缺氧,发展为心血管疾病及其并发症,导致患者的生活质量发生大幅下降。临床手术治疗该疾病通常选择患者的自体血管进行移植,然而由于各类疾病导致的血管质量下降,使患者自体血管不再适合进行移植手术。TEBVs作为人工血管替代物,可有效缓解理想血管供体来源受限的问题,展现出广阔的应用前景。其中,小口径组织工程血管(Φ≤6 mm)符合患者自体血管的直径要求,适合作为临床血管移植的替代物,但常在移植后发生血栓、内膜增生等一系列病理问题,引发血管通畅程度的降低,导致手术的失败。血管内皮细胞在TEBVs移植后的修复过程中发挥着重要作用,完整的内皮细胞层能够抑制血栓的形成和内膜的增生。若加快TEBVs内皮化的进程,即促进内皮细胞的增殖和迁移作用,则可有效减少多种术后并发症,同时也是提高血管通畅率和手术成功率的重要举措。人参皂苷Rg1是提取自人参根茎部位的一种活性成分,其含量高且药理作用广泛,具有保护神经、抗抑郁、改善认知、降血糖、护肝、抗氧化等多种功效。此外,在血管生成和心肌保护等方面,Rg1可发挥促进血管内皮细胞的增殖和迁移的作用,表现出良好的治疗作用和医用价值。经典药物载体环糊精具有能够搭载药物分子的化学结构,生物相容性良好可且保持长时间的药物释放功能,已被广泛应用于医疗行业。壳聚糖分子存在有氨基基团,可与胶原分子的羧基发生脱水缩合反应形成共价键。基于上述内容,本研究在探究Rg1对RAVECs的增殖和迁移作用及其机制的基础上,制备药物递送体系Rg1-HGC/CS NPs并修饰至血管内腔,同时进行相关表征。以SD大鼠为实验动物模型,将促内皮化TEBVs移植到颈总动脉,观察其通畅情况和内皮化程度,以此评估所构建TEBVs的促进内皮化效果。方法:1、人参皂苷Rg1在体外对RAVECs的作用及相关机制:扩增培养RAVECs;CCK-8检测不同浓度的Rg1对细胞活力和增殖行为的影响,确定药物的适宜工作浓度,同时探究其相关作用机制;细胞划痕实验检测工作浓度的药物对细胞迁移作用的影响和作用机制;流式细胞凋亡实验探究药物在工作浓度内对细胞凋亡行为的影响。2、药物递送体系和促内皮化组织工程血管的构建和表征:制备Rg1-HGC/CS NPs并将其修饰至TEBVs内表面;红外波谱检测药物递送体系的合成;DLS检测纳米颗粒的粒径分布;SEM扫描NPs和血管内表面的微观形貌;力学性能测试血管的最大力学负载;药物释放实验检测促内皮化TEBVs的释药特性;共培养实验测试TEBVs的生物相容性。3、促内皮化组织工程血管的动物实验研究:SD大鼠颈总动脉的血管移植,分为胶原组、空白CS组和促内皮化TEBVs组,分别移植有胶原处理血管、空白CS颗粒修饰血管和促内皮化TEBVs;小动物超声和Micro-CT分别检测第30 d和第90 d大鼠血管的通畅情况;HE、Masson切片染色观察血管样本的结构完整性和胶原增生状况;CD31、vWF免疫荧光染色观察移植手术后第90 d血管的内皮化效果。结果:1、Rg1在特定的浓度范围内显示出对RAVECs促进增殖的作用和迁移的作用,其适宜工作浓度为15.6μmol/L,并且该药物可能通过VEGFR2对细胞产生上述作用;适宜工作浓度的药物未见明显诱导RAVECs发生细胞凋亡的作用。2、FTIR结果表明制备了Rg1-HGC/CS;DLS提示颗粒直径约为130 nm且大小均一(PDI<0.3);SEM扫描结果显示NPs已成功地修饰于血管内表面;力学性能结果表明所制备的TEBVs具有与天然血管相似的最大力学负载;药物释放实验显示促内皮化TEBVs能够持续平稳地释放药物;细胞共培养实验说明该血管的生物相容性良好,适宜细胞的贴附和生长。3、小动物超声(30 d)和Micro-CT(90 d)的影像学检测显示,移植有促内皮化TEBVs的大鼠血管通畅性较其它组良好;HE、Masson染色结果显示胶原组和空白CS组失去正常结构,且因血栓和内膜增生而发生阻塞,促内皮化TEBVs组管腔通畅且结构完整;CD31和vWF免疫荧光显示促内皮化TEBVs组血管的内表面均匀覆有内皮细胞,内皮化效果较其它组良好。结论:本研究所构建的促内皮化TEBVs可促进血管移植后的内皮化进程,纠正局部血管的紊乱状态,最终实现血管的长期通畅和移植手术成功率的提升。