内皮芯片激光诱导血栓形成：一种用于抗血栓药物体外测试的血管芯片模型

本研究针对小鼠血栓模型存在种属差异的问题，开发了Endo-chip内皮化微流体装置，通过355 nm激光诱导损伤模拟人体血栓形成过程。研究发现IXA4（内质网应激诱导剂）可增强血小板钙离子信号，抗血小板药Abciximab能抑制血小板聚集，而抗凝剂（5G9抗体、阿加曲班、肝素）显著减少血栓形成，为抗血栓药物研发提供了人源化体外模型。

　　

血栓研究领域长期面临一个尴尬困境：尽管小鼠模型（如激光诱导血栓模型）被广泛用于机制探索和药物开发，但人类与小鼠的种属差异常导致研究成果难以转化。传统体外模型又缺乏模拟血管损伤的关键能力，这使得抗血栓药物研发如同"盲人摸象"。

为破解这一难题，研究人员开发了名为Endo-chip的革命性平台——这是一种内皮化的微流体装置，能精准模拟人体血管损伤后血栓形成的全过程。该研究通过创新性地结合355 nm激光脉冲（产生10 μm级损伤灶）与动态血流控制（静脉剪切力100 s^-1或800 s^-1），首次在体外重现了血管损伤后1个细胞直径范围内内皮细胞暴露磷脂酰丝氨酸（Annexin V+）、表达组织因子(TF)并释放血管性血友病因子(vWF)的级联反应。

关键技术包括：1）构建内皮化微流体通道模拟人体血管；2）激光精准诱导10 μm级内皮损伤；3）多参数实时监测（Cal520标记钙离子、荧光抗体标记血小板/纤维蛋白/vWF）；4）双剪切力控制系统（100/800 s^-1）。

Abstract
研究证实Endo-chip能重现血栓形成的三个关键特征：损伤部位TF表达触发凝血级联，vWF介导血小板黏附，以及剪切力依赖的血栓形态变化（泪滴状结构随剪切力增加而延长）。

关键发现

• IXA4的作用：内质网应激诱导剂IXA4显著提升血小板内钙离子（Cal520信号增强），提示ER应激可能通过调控钙信号促进血栓形成。
• 药物响应差异：抗血小板药物Abciximab（GPIIb/IIIa抑制剂）阻断80%血小板聚集，而阿司匹林效果不显著；抗凝剂5G9（抗TF抗体）与肝素可使血栓体积减少70%。
• 剪切力效应：在800 s^-1高剪切力下，血栓内vWF纤维网络密度增加3倍，证实血流动力学对血栓组成的调控作用。

讨论
该研究突破性地将激光损伤技术（原仅用于动物模型）整合到微流体系统中，首次实现对人源内皮损伤-血栓形成全过程的动态观测。特别值得注意的是，模型捕捉到TF表达的空间限制性（仅损伤相邻内皮细胞）这一临床相关特征，这为研究血栓的局灶性发展提供了新视角。论文发表在《Blood Vessels, Thrombosis》的这项成果，不仅为抗血栓药物筛选提供了可替代动物实验的人源化平台，其模块化设计更允许未来整合不同疾病状态（如动脉粥样硬化、糖尿病）的内皮细胞，有望成为个性化医疗的重要工具。