鱼鳔源胶原蛋白(SCC)通过调控巨噬细胞极化促进血管移植物抗炎再生的机制研究

本研究针对小口径血管移植物易发生血栓和狭窄的临床难题，创新性地从鱼鳔中提取热稳定性优异的I型胶原蛋白(SCC)，通过构建PCL/SCC复合支架，系统揭示了SCC通过激活TNF-α/NF-κB通路促进巨噬细胞向M2型极化的分子机制。动物实验证实该支架能显著提高血管通畅率(100% vs 33.3%)，为心血管植入物的免疫调控提供了新策略。

　　

在心血管疾病治疗中，小口径血管移植物面临两大难题：血栓形成和内膜增生导致的管腔狭窄。传统哺乳动物源胶原虽能调节免疫反应，但存在人畜共患病风险和热不稳定性。有趣的是，鱼鳔这个常被丢弃的水产加工副产品，竟藏着破局关键——其胶原蛋白(SCC)不仅具有40.08°C的高热稳定性，还富含独特的半胱氨酸残基。Yuanchi Wang团队在《Materials Today Bio》发表的研究，首次揭示了SCC调控免疫微环境的新机制。

研究团队采用酸酶结合法从银鳕鱼鳔提取SCC，通过SDS-PAGE和FTIR验证其保留了完整的三螺旋结构。关键技术包括：1) 构建胶原涂层和PCL/SCC静电纺丝支架；2) 通过RNA-Seq分析巨噬细胞转录组；3) 建立大鼠皮下植入和小鼠颈动脉置换模型；4) 采用APTT/TT/PT凝血测试和血浆再钙化实验评估血液相容性。

3.1 SCC的制备与表征

SCC提取物经鉴定为典型I型胶原，α1(I)和α2(I)链分子量约130kDa。FTIR显示其具有酰胺A/B/I/II/III特征峰，紫外吸收峰位于220-240nm，证实结构完整性。

3.2 胶原涂层系统

原子力显微镜显示SCC涂层表面粗糙度(Rq=2.7±0.5nm)显著高于牛跟腱胶原(CTC)，这种微纳结构更利于细胞粘附。

3.3 巨噬细胞极化调控

LPS诱导的M1型巨噬细胞在SCC涂层上呈现更接近M2型的圆形形态。qPCR显示SCC组抗炎因子CD206和Arg-1表达上调2-3倍，而促炎因子TNF-α下降60%。RNA-Seq分析发现TNF-α/NF-κB通路关键基因如Il10显著上调。

3.4 PCL/SCC支架性能

静电纺丝制备的PCL/SCC血管支架纤维直径2.6±0.5μm，孔隙率较纯PCL提升66%。XPS检测到399.75eV的氮元素特征峰，证实SCC成功负载。

3.5 血液相容性

PCL/SCC使APTT延长至35.3±2.1秒，凝血滞后时间达4.3分钟，血小板粘附数量减少70%，溶血率<5%，满足植入要求。

3.6 体内抗炎效果

大鼠皮下植入4周后，PCL/SCC组CD206⁺/CD68⁺比值是PCL组的2.3倍。ELISA检测显示IL-10分泌量增加150%，而TNF-α降低45%。

3.7 血管移植应用

小鼠颈动脉模型显示，PCL/SCC组血管通畅率达100%，新生内皮层完整，α-SMA⁺平滑肌层厚度减少40%，显著优于PCL组(33.3%通畅率)。

该研究开创性地将水产加工副产物转化为高性能生物材料，阐明SCC通过"粗糙度-免疫通路"双重机制调控巨噬细胞极化的规律。相比传统哺乳动物胶原，SCC具有三大优势：1) 更低的人畜共患病风险；2) 40°C下的结构稳定性；3) 独特的半胱氨酸介导的抗氧化性。这项成果不仅为心血管移植物提供了新型原料，也为其他植入材料的免疫调控设计提供了范式。未来通过优化SCC的羟基化修饰，有望进一步提升其促再生能力。