智能胶原蛋白支架引导肺组织损伤修复

来源：中科院再生医学

肺组织结构非常复杂，一旦发生严重损伤，功能迅速恶化且并发症多，很难自我修复。对于严重肺损伤，目前除了进行高风险的全肺移植手术之外，尚缺乏有效的治疗方法。利用再生医学技术促进肺组织再生是领域内研究热点，但如何构建一种促进肺组织再生的有益微环境仍然是一个挑战课题。

中科院遗传发育所戴建武再生医学研究团队近日自主研发了一种智能胶原生物支架，不仅具有良好生物相容性及可降解性，且在结构及力学强度方面与肺组织具有高度相似性，同时材料复合了具有胶原结合能力的促肺再生的HGF蛋白，能够实现HGF在胶原支架内的缓释。

为了验证这种胶原支架的再生修复效果，团队创新性的构建了大鼠右肺中叶部分切除模型，将支架材料缝合到残留肺组织边缘，通过分析材料内组织再生以及对残留肺组织影响两个方面评估修复效果。

研究人员分别在支架材料移植手术完成后的3，5，7，14，30及90天，将受试动物取材，通过小动物活体三维断层扫描系统(Micro-CT)、HE及Masson染色、血管内皮细胞、肺泡上皮细胞、肺泡炎性细胞免疫组化染色等组织学测试综合评价生物仿生胶原支架对部分肺切除损伤后的再生及修复效果。

图  智能胶原支架构建及在大鼠部分肺切除模型中引导的原位肺再生

研究结果表明，在支架移植早期，血管内皮细胞及内源性的肺泡前体细胞迁移进入支架，且形成了发育早期的类肺泡样结构；在移植后期，支架移植部位可以形成微血管和功能性肺泡样结构，损伤肺的大体形态恢复。同时，智能胶原蛋白支架构建的微环境体系能够抑制残存肺组织的炎症及纤维化，促进残留肺组织功能恢复。

该研究结果已于近日发表于Biomaterials杂志。本研究是首个在智能胶原支架材料引导下进行的肺损伤原位再生研究，进一步验证了再生医学及智能胶原生物材料在肺损伤再生领域的潜力，为肺组织再生提供了新的思路。