第 167 期 2006-09-14

研究發展
對抗心血管疾病—新生物人工血管研發有成

一項由國家衛生研究院與清華大學化工系教授宋信文，及台中榮民總醫院心臟血管外科主任張燕共同合作，新型小口徑生物人工血管的研發工作，已取得確定性進展，在國衛院竹南院區所舉行之研究成果發表研討會上獲得一致好評。研究人員取自牛隻小口徑血管，利用中藥梔子萃取物、抗凝血劑加以處理，在大型動物實驗中展現極佳的功能，具有不易變形、滲漏的優點，且能有效降低血栓和排斥作用，可作為未來進行血管繞道手術、先天性心臟病矯治手術等新一代的小口徑人工血管。

心臟血管疾病是美國的第一大死亡原因，在台灣則僅次於腫瘤成為第二大死因，是世界各國的重要疾病問題，此項「新型組織工程小口徑生物人工血管的研發」計畫，即著眼於小口徑人工血管經常被運用在例如冠狀動脈繞道手術、周邊血管繞道手術、血液透析及先天性心臟疾病的分流手術上，但自人體取得的血管來源相當有限，國內外的生醫組織工程研究便朝向非人體來源的血管加以發展，並需設法解決生物相容性低帶來的組織鈣化、血栓形成的問題。此計畫係國衛院「整合性醫藥衛生科技研究計畫」所資助的重要計畫之一。

研究人員首先需解決排斥問題，他們利用一種從中藥「梔子」果實萃取出的化學物質genipin，該物質也是杜仲成分之一，過去已被發現能促進蛋白質結合。經實驗證明genipin作為天然交聯劑，其毒性只有臨床上常用的（一種生物組織交聯劑）glutaraldehyde的五千至萬分之一，顯示用在不同物種血管移植時將有極佳的交聯效果。

在動物試驗中，研究人員將genipin天然交聯劑和抗凝血劑（接枝肝素）處理5-7釐米口徑的牛頸動脈血管，移植入狗的胸主動脈。此一特殊製備的血管去除了細胞，以便讓接和傷口處的細胞可以遷入。一個月後，實驗觀察到移植後的血管血流暢通率為100%，無論在血管壁或是內膜，皆未發現任何血栓形成，而且血管內膜發育出一層相當完整的新生內皮細胞層。此外，由於特殊製備血管提供良好的細胞遷入和組織再生環境，因此並沒有發生動脈移植經常伴隨的動脈瘤擴張現象，更沒有變形和滲漏的問題。

牛頸動脈除去細胞後留下的間隙，也同時易使免疫細胞滲進血管外膜裡面，發現異物後會出現排斥現象，所以採用傳統交聯劑glutaraldehyde處理血管的對照組，即因毒性強而引發明顯免疫反應，而使用毒性極低的genipin，則只有輕微的免疫反應，顯現此一新型生物人工血管具有良好的生物相容性，不會有排斥問題。

此項「新型組織工程小口徑生物人工血管的研發」計畫，係交由清華大學化工系教授宋信文，與台中榮民總醫院心臟血管外科主任張燕所共同主持的團隊執行，歷時三年完成。宋信文教授專長在組織工程、藥物載體、人工血液、高分子材料奈米化等生醫材料領域。張燕主任的專長為心臟血管外科手術，與宋信文教授的實驗室有十三年的研究合作經驗，近年的研究興趣主要在血管支架及心肌組織的再生與修復。

宋教授與張主任皆相當感謝國家衛生研究院大力支持與資助本項研究計畫。此項計畫的研究成果，目前已被衍生應用於心肌組織再生的研究計畫，計畫的成果或可對心肌梗塞病患的修復有所助益。國衛院對於此項計畫歷經三年研究終有所成，為解決心血管疾病多增一項極具潛能的途徑，可喜可賀，並期待後續的衍生研究能為人類健康福祉帶來更大的貢獻。
《文：公共事務組；圖：新生物人工血管移植六個月後取出觀察，血管完全暢通，且無血栓沈積於血管壁上；圖由清華大學宋信文教授提供》