支架植入仍是治疗心血管疾病的重要手段之一，为恢复闭塞血管血流提供了微创、高效的解决方案。然而，现有支架在抑制新生内膜增生与促进再内皮化之间难以兼顾，长期疗效仍面临挑战。一方面，药物洗脱支架（DES）通常通过释放抗增殖药物（如雷帕霉素、紫杉醇）有效抑制平滑肌细胞的过度增殖，从而降低再狭窄风险；但另一方面，这些药物也抑制了内皮细胞的黏附与增殖，延缓再内皮化过程，进而增加晚期血栓和支架内再狭窄风险。

  为突破现有支架在双重调控中的局限，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/傅代华团队开发出一种具备H?S原位释放功能的聚合物刷涂层支架。该策略旨在促进内皮修复的同时，有效抑制不良增生，打破传统支架“顾此失彼”的生物调控难题。该功能涂层可在体内原位释放生物活性气体分子H?S，抑制纤维蛋白原结合和血小板活化，增强抗血栓性能；同时缓解氧化应激、诱导巨噬细胞向抗炎的M2表型极化，有效改善局部炎症微环境。在体内实验中，原位释放H?S支架显著加速了内皮化进程，抑制了平滑肌细胞的过度增殖，从而有效降低再狭窄风险。转录组测序（RNA-seq）进一步揭示，H?S可调控多条与血管修复密切相关的信号通路，协同发挥调节效应。

  该研究成果以“In Situ H?S?Releasing Stents Optimize Vascular Healing”为题发表在《ACS Nano》上。四川大学王云兵教授和傅代华副研究员为论文共同通讯作者，张佳怡博士生为第一作者。研究工作获得国家重点研发计划（2022YFC2409100）、中国医学科学院创新单元（2021-I2M-5-013）等项目支持。

  该研究通过二苯甲酮介导的两步光引发聚合，在聚乳酸（PLLA）支架表面构建了由硫醇触发型H?S供体（ABTA）、聚乙二醇（PEG）和RGD多肽组成的聚合物分子刷涂层。涂层的理化性质经XPS、ATR-FTIR、荧光标记、AFM、SEM和EDS等手段进行了系统表征。亚甲基蓝（MB）法证实该涂层可在谷胱甘肽（GSH）作用下释放H?S。支架涂层释放的H?S展现出多重生物调控功能。具体而言，H?S可提升血小板中cGMP水平并下调P选择素表达，从而抑制血小板黏附与活化，减少纤维蛋白原的结合，显著增强涂层的抗血栓性能。同时，H?S可清除活性氧（ROS），诱导巨噬细胞向具有组织修复功能的M2表型极化，促进抗炎微环境的形成。在平滑肌细胞中，H?S诱导其转变为收缩表型，抑制异常增殖与迁移，有助于维持血管的弹性与收缩功能；在内皮细胞中，H?S上调促进黏附、增殖与迁移的关键基因（如ITGA2、DUSP10和MICALL2），同时下调与不良重塑相关的基因（如MYL9和FSTL3），加速内皮化并形成稳定的内皮覆盖。该涂层通过对多种血管相关细胞行为的选择性调节，协同促进血管稳态与功能修复，有效抑制再狭窄的发生，显著提升支架的长期疗效。

图1. 原位释放H?S的聚合物刷涂层赋予血管支架抗凝、抗炎、促进内皮化及抑制新生内膜增生的功能，从而提升其血管修复性能

图2. 涂层的构建示意及其化学结构、形貌特征和H?S释放性能表征

图3. 涂层的血液相容性实验结果

图4. H?S释放涂层对内皮细胞（ECs）和平滑肌细胞（SMCs）行为的调控作用，（A）ECs，（D）SMCs，（G）绿色：ECs，红色：SMCs

图5. H?S释放涂层对内皮细胞（ECs）和平滑肌细胞（SMCs）迁移行为的影响及SMCs中相关蛋白表达的分析

图6. 涂层的体外炎症细胞培养实验，验证其在细胞水平的抗炎性能与氧化应激调控能力

图7. 大鼠皮下植入实验，验证H?S释放涂层在体内的局部炎症调控性能

图8. 新西兰大白兔模型的腹主动脉支架植入实验，验证H?S释放涂层支架的体内血管修复效果

图9. H?S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

  文章链接：

  Zhang, J.; Li, Y.; Xiang, Z.; Pu, H.; Ji, C.; Ren, X.; Fu, D.; Wang, Y., In Situ H₂S-Releasing Stents Optimize Vascular Healing. ACS Nano 2025.

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

  王云兵教授团队主要从事用于心脑血管疾病、糖尿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。在此基础上，已申报国内、国际专利500多项，国际期刊发表论文200多篇。获教育部技术发明一等奖（2020）、四川省科技进步一等奖（2022）和中国侨界贡献一等奖（2020）等奖项。

  团队主页：https://www.x-mol.com/groups/wang_yunbing