Adv Sci：上海交通大学张文杰等团队制备新的支架，促进血管新生

大面积骨缺损是临床上未被解决的主要挑战，现有治疗策略常常未能实现完全的功能恢复。重建微血管网络对于组织的成功再生和功能恢复至关重要。然而，在大规模骨组织工程中常常限制再生能力，导致愈合延迟、移植物失败和显著的发病率。因此，加速和优化工程结构中的血管形成是骨组织工程中的关键挑战。

在过去三十年中，研究人员开发了多种策略，主要涉及血管前形成、成分调整和结构优化，以增强支架血管形成。在这些策略中，空心通道结构已成为增强血管形成的有前景方法。通道结构可作为生物传导通路，为细胞、血管和组织的快速浸润提供导向路径，相比传统愈合过程具有显著的速度优势。将中空通道整合到传统多孔支架中，在引导血管新生和定向组织生长方面具有明显优势，为大块组织再生提供了新的机遇，具有巨大的临床应用潜力。

这类仿生结构模拟天然骨的哈弗斯管系统⁠，具有精确可控的空间结构，可最大限度缩短氧气和营养物质从外部到核心区域的扩散距离，同时为血管和组织向内生长提供直接的导向路径。这些结构可作为血管形成的模板，引导内皮细胞黏附与迁移，并促进新生血管与宿主原有血管的吻合，从而加速血管网络形成。

尽管空心通道结构在加速血管形成方面表现出经验益处，但其背后的生物学机制仍不甚明了。阐明这些过程对于合理设计优化支架和解决大型骨组织构造中的血管化挑战至关重要，既提供了基础见解，也具有临床转化潜力。

通道介导血管形成中生物过程的示意图（摘自Advanced Science ）

丝素蛋白（SF）具有优异的生物相容性、可调控的降解性、类细胞外基质的三维（3D）多孔结构，且能够递送生物活性成分。

基于这些特性，研究制备了多孔阵列通道丝素蛋白支架—— 这一理想平台用于探究中空通道介导血管新生加速的潜在机制。通过系统的生物学分析，研究发现了一种此前未被报道的免疫介导机制：通道结构可调控血管快速向内生长，其功能类似于“生物传导系统”。通道结构促进纤维蛋白和活化血小板的深度快速浸润，进而启动协同级联反应。招募中性粒细胞、形成中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）、随后募集巨噬细胞迁移，最终形成促再生微环境，显著提升血管新生效率。

依托BMP-2 的区域分布特性，该方法可利用其促进血管快速发育的能力，增强血管生成-成骨耦合效应。