赵长生等人在Nature Biomedical Engineering上发表关于假性血友病抗凝策略的新进展

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中国有100多万患者需要进行血液净化治疗来维持生命，这种体外循环治疗通常需要肝素、低分子肝素等抗凝剂来预防血栓的形成。然而，使用抗凝剂可能导致消化道出血和脑出血等出血并发症，对患者具有严重的风险。如何平衡抗凝和出血之间的关系一直是血液净化领域的重大挑战。受血友病患者不易凝血的特点启发，我校高分子科学与工程学院赵伟锋、赵长生教授团队经过长达近三年的研究，首次报道了一种基于凝胶微球的假性血友病抗凝策略，在实现血液净化体外循环局部、暂时、安全抗凝的同时规避抗凝剂的出血风险。相关论文近日发表于《Nature Biomedical Engineering》。高分子学院赵伟锋教授和赵长生教授为本文共同通讯作者，我校高分子学院原硕士研究生宋昕（现帝国理工博士生）、博士研究生纪海锋以及华西医院肾脏内科博士研究生李育霈为本文共同第一作者。我校高分子科学与工程学院、高分子材料工程国家重点实验室为该论文第一作者单位和通讯作者单位。该项工作由四川大学高分子科学与工程学院、高分子材料工程国家重点实验室、华西医院肾脏内科、灾后重建与管理学院、华西医院超声科、华西医院神经外科，中国医学科学院输血研究所，英属哥伦比亚大学血液研究中心，德国马克斯•普朗克研究所细胞生物物理学系共同合作完成。

       研究团队首先利用液-液相转移法和静电喷球法，制备出可以有效结合内源性凝血因子的凝胶微球（RAHM），并系统考察其生物相容性。研究结果显示，RAHM白蛋白吸附量低，不会诱导血小板激活、补体激活及接触激活，与血液接触后无溶血现象，组织细胞相容性良好。同时，RAHM具有优异的抗凝血性能，可显著抑制血浆中内源性凝血因子VIII、IX、XI、XII的活性，从而延长活化部分凝血活酶时间、凝血酶时间、血浆复钙时间、全血凝血时间。

       进而，在体内验证假性血友病抗凝的安全性及有效性。利用3D打印技术制备了一种“抗凝器”壳体，并把RAHM填充在其中。然后以比格犬为模型，建立体外血液循环通路，在体外循环中血液先通过“抗凝器”达到“假性血友病”的状态，然后再通过血液透析器、灌流器等进行血液净化治疗，最后回输到体内。由于RAHM不会回到随着血液回到体内，从而从根本上规避了以往水溶性抗凝剂的出血风险。在血液净化治疗期间，比格犬的各项生化指标均处于正常范围，组织病理学检查显示RAHM对比格犬组织器官没有明显损害。
        系统性凝血测试表明，假性血友病策略可以在血液净化期间保持有效的抗凝，实现体外循环管路的通畅，并且在治疗结束2小时内迅速恢复止血功能。凝血因子活性在治疗期间被明显抑制在较低水平，而在治疗结束后也迅速回升。
       该抗凝策略在血液透析、血液灌流等多种体外血液净化治疗模式中得到验证，对于未来抗凝材料的设计、整个血液净化装置的微缩化、下一代滤器的创新、血液净化流程的简化以及佩戴式人工肾的研发均具有重要意义。
        原文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-020-00673-x


       文章来源：四川大学
       赵长生，男，四川大学教授、博导，享受政府特殊津贴。四川大学高分子科学与工程学院副院长，国务院第七届学科评议组成员，中国生物材料学会常务理事，教育部高分子材料专业教指委委员，中国工程教育认证协会材料类专委会委员，高分子材料专业及复合材料专业召集人。2005年教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者。2010年四川大学教学名师。2012年国家杰出青年基金获得者。2013年获得中组部“万人计划”-中青年科技创新领军人才。2014年获得宝钢优秀教师奖。2015年获得国家科技进步二等奖。主要从事生物医用高分子材料及人工器官方面的研究特别是血液净化膜材料和吸附材料。承担国家重点研发计划、国家攻关课题、国家自然科学基金项目（7个）、教育部博士点基金项目、教育部回国留学基金、教育部新世纪人才支持计划、四川省杰出青年基金项目和多个横向研究课题。授权中国发明专利15项，转让9项，获准2个国家三类医疗器械注册证。出版专著教材2部，在Progress in Materials Science，Progress in Polymer Science，Biomaterials，Biomacromolecules，Journal of Membrane Science等国际重要期刊上发表学术论文200篇，SCI引用3000余次，HI指数37，高被引论文（ESI）5篇。
       赵伟锋，男，四川大学副研究员。中国生物材料学会会员、中国生物医学工程学会会员、中国化学会会员。四川省海外高层次留学人才、高分子材料工程国家重点实验室优秀青年人才。荣获四川大学青年科技人才奖、四川大学学术新人奖、第六届中国大学生高分子材料创新创业大赛优秀指导老师奖、四川大学学术性社团指导教师标兵奖、青年教师教学比赛优秀奖、四川大学课堂教学质量优秀奖。2009年7月在四川大学高分子科学与工程学院获工学学士。2014年12月在四川大学获得生物医学工程专业工学博士。2015年12月在瑞典皇家工学院获得纤维及高分子科学专业工学博士。2016年9月以特聘副研究员引进到四川大学工作。