填补空隙：通过半合成颗粒水凝胶移植物中的血管生成性组装实现快速血管再生

快速血管重建对组织移植物存活至关重要，因为再灌注延迟会导致组织缺血，并损害细胞活力和移植物功能。尽管块状水凝胶已被用于促进血管形成，但其血管化速度仍然过慢，无法防止移植组织发生缺血性损伤，这凸显了开发能够加速移植物血管重建与再灌注的生物材料平台的必要性。 在本研究中，我们提出了一种颗粒水凝胶复合材料（granular hydrogel composites, GHCs），其颗粒间隙由纤维蛋白和胶原填充，从而提供有利于血管生成的基质微环境。GHCs 在体外支持包埋内皮细胞组装形成相互连通且具有管腔的网络结构；植入后 7 天，这些网络与宿主血管系统发生吻合，并实现了全身性灌注。精细的优化研究表明，由直径为 115 m、经 RGD 功能化并通过共价方式相互连接的微凝胶构成的 GHCs，最能支持体外血管网络形成以及体内血管内血液灌注。 为检验 GHCs 在促进一种要求较高且具有治疗相关性的实质组织实现血管整合方面的应用价值，我们在小鼠异种移植模型中植入了基于 GHCs 的卵巢组织移植物，该移植物成功与宿主血管系统建立连接，并在植入后 10 天内恢复了包埋人卵巢组织的血流。值得注意的是，接种于 GHCs 内的内皮细胞无需预培养即可形成具有活性的血管系统。本研究确立了 GHCs 作为一种可快速将实质组织连接至宿主血管系统的生物材料平台，并在工程化组织移植应用中展现出广泛的转化潜力。

快速血运重建对于组织移植物存活至关重要，因为再灌注延迟会导致组织缺血，并损害细胞活力和移植物功能。尽管整体水凝胶已被探索用于促进血管形成，但其血管化速度仍然过慢，无法防止移植组织发生缺血性损伤，这凸显了开发能够加速移植物血运重建和再灌注的生物材料平台的必要性。

在本研究中，我们提出了一种颗粒水凝胶复合材料（granular hydrogel composites, GHCs），其颗粒间隙由纤维蛋白和胶原填充，从而提供促血管生成的基质微环境。GHCs可支持包埋的内皮细胞在体外组装成相互连通且具有管腔的网络；植入后7天，这些网络与宿主血管系统发生吻合，并实现全身性灌注。系统优化研究表明，由直径为115 m、经共价互连并进行RGD功能化的微凝胶构成的GHCs，最能支持体外血管网络形成以及体内血管内血液灌注。

为检验GHCs在一种要求较高且具有治疗相关性的实质组织血管整合中的应用价值，我们在小鼠异种移植模型中植入了基于GHC的卵巢组织移植物，并使其成功与宿主血管系统建立连接，在植入后10天内恢复了包埋人卵巢组织的血流。值得注意的是，播种于GHCs中的内皮细胞无需预培养即可形成具有活性的血管系统。该研究确立了GHCs作为一种生物材料平台，能够快速将实质组织连接至宿主血管系统，并在工程化组织移植应用中具有广泛的转化潜力。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.15.732497v1?rss=1

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