浙江
脑卒中后即使闭塞大血管获得再通，许多患者仍因微循环障碍而无法有效恢复脑组织灌注，这种无复流现象成为制约神经功能改善的关键瓶颈。2026年8月27日，西南医科大学彭建华/江涌/ 西安交通大学贺健康/毛茅团队在《Trends in Biotechnology》发表了题为“Bioinspired microvascular networks for stroke recovery, cerebral revascularization, and neuroprotection”的研究论文，他们受叶脉分级网状结构启发设计出仿生微血管网络，并在小鼠光血栓性卒中模型中验证了该网络促进血流恢复、缩小梗死体积并改善行为学结局的治疗潜力。
这个网络的制造依托于叶脉状微通道模板，研究团队将人脐静脉内皮细胞与纤维蛋白水凝胶混合后注入模板通道，细胞在三维受限空间中自组装成具有层级分支的管状结构，其分支直径范围在17到48微米之间，和活体小鼠皮层表面动脉的尺寸非常接近。他们在裸鼠皮下分别植入了无细胞支架、随机细胞混合物、直线图案、网格图案以及叶脉图案的构建体，术后第28天组织学定量显示叶脉组的血管密度显著高于其他所有对照组，并且RNA测序分析表明叶脉组的血管生成相关基因（包括apelin和Pdgfb）表达水平明显上调，而直线组虽然拥有与叶脉组相近的组织接触面积，其血管化效果却远不如叶脉组，这说明拓扑结构的空间引导作用比单纯增加接触面积更为重要。移植后第28天，他们通过GFP标记的人源内皮细胞和抗人CD31抗体追踪到移植细胞来源的血管结构，同时静脉注射TRITC-葡聚糖后观察到部分人源血管内出现了荧光信号，表明这些结构与宿主循环系统建立了功能性吻合，并且α-SMA和PDGFRβ染色显示新生血管周围有血管周细胞包被。
在光血栓性卒中模型中，他们将叶脉网络直接覆盖在梗死皮层上方，激光散斑对比成像从术后第3天到第28天连续监测显示叶脉组的脑血流恢复速度始终快于随机组和无细胞组，且这种优势在术后第28天依然显著。团队的组织学分析表明，叶脉组梗死周围皮层的CD31阳性血管密度和平均血管直径均显著增加，白蛋白渗漏程度明显降低，紧密连接蛋白ZO-1和VE-钙黏蛋白以及基底膜标志物层粘连蛋白的表达连续性和空间排布在叶脉组中得到了良好恢复，而随机组和无细胞组则呈现明显破坏。T2加权磁共振成像测得叶脉组的梗死体积较无细胞组缩小约一半，TUNEL染色显示凋亡神经元数量减少，MAP2染色则显示存活神经元及其树突结构得到保护，圆柱试验、黏胶移除试验和改良神经严重程度评分这些行为学测试结果一致显示叶脉组的感觉运动功能恢复显著优于对照组，并且这种改善从术后第7天就开始显现并持续到第28天。
转录组测序发现叶脉组梗死周围皮层中与中性粒细胞活化相关的基因如Camp、Npg和Cxcr2显著上调，基因本体富集分析也指向中性粒细胞迁移和活化等生物学过程，而免疫荧光染色证实叶脉组的Ly6G+Arg1+ N2型修复性中性粒细胞浸润增多，同时iNOS+Ly6G+ N1型炎症性中性粒细胞与N2型的比例降低，髓过氧化物酶-DNA复合物和瓜氨酸化组蛋白H3这些中性粒细胞胞外陷阱（NET）相关标志物的水平在叶脉组中反而下降，并且小胶质细胞标志物Iba1与Ly6G的共定位增加表明这些细胞对中性粒细胞的清除作用增强。他们用CXCR2拮抗剂SB225002阻断中性粒细胞向脑内募集后，叶脉组介导的血管新生明显受到抑制，而补充外源性N2型中性粒细胞则能部分挽救血管生成并降低NET标志物水平，体外吞噬实验也显示小胶质细胞对N2型中性粒细胞的吞噬效率高于N1型，这些实验结果共同说明该网络通过调节中性粒细胞向修复性亚型极化并减少NET相关炎症来支持血管重构和神经保护。
这项研究为缺血性卒中后的微循环重建提供了一个工程化生物仿生策略的临床前概念验证，目前仍处于小动物模型阶段，未来需要在大型动物中评估其植入安全性、长期血管整合效果以及细胞免疫兼容性，并且需要开发创伤更小的递送方式才能向临床应用迈进。
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