Acta Biomater：重庆大学王贵学/尹铁英/王亚洲团队发现衰老内皮细胞响应生物可吸收支架降解诱导内膜功能障碍加速再狭窄

动脉粥样硬化是典型的增龄性疾病，近年来越来越多的研究表明，衰老血管内皮细胞是导致动脉粥样硬化相关心血管疾病的重要因素。生物可吸收支架等介入器械是治疗缺血性心脑血管疾病的主要方式之一。不同于年轻个体，衰老血管在多个层面发生退行性改变，血管内皮细胞(EC)在衰老进程中发生表型转换成为衰老细胞，进而引起功能改变及细胞间通讯发生变化。生物可吸收支架的逐渐降解一方面使其与血管组织之间的生物力学相互作用动态变化；另一方面其降解产物也对血管细胞的力学生物学行为产生影响。可见，不同年龄血管的微环境差异较大，而生物可吸收支架在其中的降解等行为还有待进一步研究。

2023年6月29日，重庆大学王贵学教授、尹铁英副教授和王亚洲教授团队在Acta Biomaterialia上发表了题为“Senescent endothelial cells’ response to the degradation of bioresorbable scaffold induces intimal dysfunction accelerating in-stent restenosis”的研究性论文，对生物可吸收聚乳酸支架(BRS)在衰老血管中的降解等行为进行了初步探究。研究从血管组织反应、支架材料降解和力学变化等方面着手，分析了BRS与年轻和年老大鼠腹主动脉的相互作用(图1)。文章首次探讨了衰老血管对BRS植入后ISR的影响，研究结果提示衰老内皮细胞响应生物可吸收支架降解引起的力学改变，导致内膜功能障碍，使支架内再狭窄和管腔丢失增加。

图1. The different performance and important events of the young and aged vessels after PLLA bioresorbable scaffold implantation. (PLLA = Poly-l-lactide)

体内外实验均显示，衰老是ISR、支架再内皮化、管腔通畅和BRS降解的危险因素(图2)。组织学和光学相干断层扫描(OCT)显示，老年大鼠腹主动脉管腔丢失和ISR增加，支架显著降解和变形(图3)。基于OCT数据的计算模拟分析证明，老年大鼠血管中BRS降解导致低剪切力(WSS)等危险血流动力学特征，同时，乳酸等降解产物的积累进一步加重了老年血管EC的衰老和功能障碍(图4、5)。低WSS面积的增加和内皮功能受损延迟了再内皮化，导致血栓形成、炎症和内皮屏障功能障碍，使ISR风险升高。

图2. 衰老血管的晚期管腔丢失和新生内膜增生显著

图3. 聚乳酸BRS在老年大鼠腹主动脉中降解缓慢

图4. BRS植入后老年血管支架植入段壁面剪切应力较小，低剪切应力导致衰老细胞内皮功能障碍

图5. BRS植入后老年血管新生内膜中衰老内皮细胞堆积，内皮细胞功能障碍

这表明，在生物可吸收支架植入的临床评价和新型生物可吸收支架的设计中，特别是针对老年患者，必须考虑年龄分层和衰老血管的因素。目前，我国60岁及以上人口占比超过18%，人口老龄化程度进一步加深。冠心病、中风等典型与衰老密切相关的增龄性血管疾病引起的心肌梗死、脑梗塞、神经退化等问题越来越突出。深入了解BRS与衰老细胞之间的作用机制对年龄相关支架的设计具有重要的指导意义。因此，采用含抗衰老药物的联合药物涂层BRS，可望清除衰老细胞，防治血管再狭窄的同时，恢复内皮功能，降低炎症水平，提高靶血管重建效果、扩大其临床应用范围，使更多患者获益。

重庆大学生物工程学院生物流变学科学与技术教育部重点实验室、血管植入物开发国家地方联合工程实验室尹铁英副教授为本文通讯作者，生物工程学院王贵学教授和医学院王亚洲教授为共同通讯作者，硕士研究生刘宛灵为第一作者。研究获得了国家自然科学基金重点项目和面上项目、重庆市自然科学基金重点项目等支持。

原文链接：Wanling Liu, Junyang Huang, Shicheng He, Ruolin Du, Wen Shi, Yang Wang, Dingyuan Du, Yan Du, Qing Liu, Yazhou Wang*, Guixue Wang*, Tieying Yin*. Senescent endothelial cells’ response to the degradation of bioresorbable scaffold induces intimal dysfunction accelerating in-stent restenosis. Acta Biomaterialia, 2023, Volume 166, August 2023, Pages 266-277. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.05.028