川大王云兵/傅代华团队ACS Nano：让支架“会调控”，原位释放H₂S助力血管快速修复

心血管疾病是全球头号健康杀手，仅冠心病就影响超过1亿人。植入支架是治疗冠心病最常见、最直接的方式之一，每年全球有数百万名患者因此重获“畅通血路”。不过，现有的支架虽然能“撑开”血管，却也往往带来一些新的隐患，比如晚期血栓、炎症反应、支架内再狭窄，术后长期效果仍不尽如人意。

最近，四川大学王云兵教授团队带来了一项突破性的研究：他们为支架引入了一种善于“沟通”的信号分子——硫化氢（H₂S），让支架变得更“聪明”，能够在体内主动释放H₂S，调节血管微环境，辅助血管实现自我修复。提到H₂S，很多人首先想到的是它那种“臭鸡蛋”般的气味。但其实，它是人体内天然产生的第三大气体信号分子，仅次于NO和CO，具备抗氧化、抗炎、舒张血管、促进血管新生与细胞保护等多种重要功能。

王云兵团队正是巧妙地利用了H₂S的多重生物功能，设计出一种“原位释放H₂S”的智能支架涂层。这种涂层将一个可被体内硫醇（如谷胱甘肽，GSH）激活的H₂S供体（ABTA），稳定嵌入聚乙二醇（PEG）分子刷层中，同时引入RGD多肽，以增强内皮细胞的附着能力。通过两步光引发聚合技术，这层“多功能外衣”牢牢固定在支架表面，确保在血流剪切力下仍能稳定释放H₂S。整个系统就像是为支架植入了一个“智能药库”，在体内悄然释放H₂S，从而实现以下多重作用：

•抑制血小板激活，减少血栓形成

•缓解炎症，促进巨噬细胞转向M2型（修复型）

•抑制平滑肌细胞过度增殖，防止血管再狭窄

•促进内皮细胞粘附、增殖和迁移，加快支架内皮化

图1. 原位释放H₂S的分子刷涂层支架示意图，通过多重机制协同促进血管修复

图2. H₂S释放涂层显著提升支架的血液相容性，有效减少血小板黏附和血栓形成风险。

图3. H₂S释放涂层对血管壁细胞行为的调控作用：促进内皮细胞（ECs）的黏附、增殖和迁移（A、D），抑制平滑肌细胞（SMCs）的黏附、增殖和迁移（B、D），并增强对内皮细胞的选择性黏附和竞争性增殖能力（C；绿色：ECs，红色：SMCs）。

图4. H₂S释放涂层能有效缓解体内外炎症反应，促进有利于组织修复的微环境建立。

图5. 体内支架植入后的血管修复评估：H₂S释放支架显著促进内皮化，抑制再狭窄，形成更薄的新生内膜和更完整的内皮覆盖。

图6. H₂S释放涂层调控内皮细胞功能相关基因的表达，包括促黏附、增殖与迁移的上调基因，以及负向重塑相关基因的下调。

该研究系统阐明了H₂S在血管修复过程中的多重调控作用，充分验证了原位释放H₂S策略在优化支架治疗效果中的潜力。相关成果以“In Situ H₂S‑Releasing Stents Optimize Vascular Healing”为题，发表在国际权威期刊《ACS Nano》上。论文由四川大学生物医学工程学院、国家生物医学材料工程技术研究中心王云兵教授和傅代华副研究员共同担任通讯作者，张佳怡博士为第一作者。该研究获得国家重点研发计划（2022YFC2409100）、中国医学科学院创新单元（CIFMS, 2021-I2M-5-013）等项目资助。

王云兵教授团队长期致力于心脑血管疾病等治疗的新型生物医用材料和微创植/介入医疗器械的基础研究与产品应用开发。开发了一系列国内、国际首创的医疗器械产品并实现大规模临床应用。

团队主页：

https://www.x-mol.com/groups/wang_yunbing

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c16345