基于壳聚糖的野战止血海绵在有无阿司匹林给药下的动脉出血模型中的临床前评估

《Journal of Functional Biomaterials》:Preclinical Evaluation of a Chitosan-Based Field Hemostatic Sponge in Arterial Bleeding Models with and Without Aspirin Administration

【字体: 时间:2026年07月19日 来源:Journal of Functional Biomaterials 5.9

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  背景/目的:这项研究评估了一种基于壳聚糖的野战止血海绵(FHS)的止血效能,这是越南制造的首个此类止血产品,在正常生理条件下和阿司匹林给药后,跨越不同损伤严重程度的出血模型。方法:采用体内实验研究,使用两种模型:(1)新西兰白兔的兔耳切口模型和(2)Wista

  
背景/目的:这项研究评估了一种基于壳聚糖的野战止血海绵(FHS)的止血效能,这是越南制造的首个此类止血产品,在正常生理条件下和阿司匹林给药后,跨越不同损伤严重程度的出血模型。方法:采用体内实验研究,使用两种模型:(1)新西兰白兔的兔耳切口模型和(2)Wistar大鼠和新西兰白兔的股动脉穿刺模型。动物被随机分配到六组:医用纱布(对照组)、FHS、Axiostat?(参考材料),以及三个相应的阿司匹林处理组(非阿司匹林条件每组n=10;阿司匹林处理兔每组n=6;阿司匹林处理大鼠每组n=10)。主要结局指标为止血时间(秒)和失血量(mg)。结果:在兔耳切口模型中,与医用纱布相比,FHS将止血时间缩短了57.6%,失血量减少了69.9%(p<0.001)。在股动脉穿刺模型中,缩短幅度为62-65%,减少幅度为75-76%(p<0.001)。在阿司匹林处理下,FHS相对于纱布保持了显著的止血优势(止血时间缩短55-66%,失血量减少69-76%;p<0.01)。在任何条件下,FHS与Axiostat?之间均未观察到显著差异(p>0.05)。结论:FHS在多种损伤严重程度和动物物种中表现出强大且一致的止血效能;在阿司匹林给药后,FHS的止血效能得以维持,表明该材料的效能并非完全依赖于血小板功能。这些发现支持其在出血控制中的潜在临床应用,包括在凝血功能障碍或接受抗血小板治疗的患者中。
急性出血(特别是高压动脉出血)是全球可预防性死亡的主要原因之一,现有止血材料在控制高压动脉出血、复杂几何形状深部伤口及院前创伤方面仍存在挑战。壳聚糖(chitosan)因其快速止血活性、良好生物相容性、可降解性及固有抗菌性能而受到广泛关注,但其在抗血小板治疗(如阿司匹林给药)条件下的止血效能研究尚不充分,尤其是在动脉损伤模型中。越南拥有丰富的甲壳素/壳聚糖资源(来源于海产品加工副产品),但高端止血产品主要依赖进口。因此,研究人员开展此项研究,旨在评估越南本土生产的壳聚糖基野战止血海绵(FHS)在不同损伤严重程度的动脉出血模型中的止血效能,并探讨其在阿司匹林给药后的维持情况。

研究人员采用新西兰白兔的兔耳切口模型(模拟浅表小动脉/毛细血管损伤)以及Wistar大鼠和新西兰白兔的股动脉穿刺模型(模拟深部高压动脉出血),在正常生理条件下和阿司匹林给药后,将FHS与医用纱布及国际参考产品Axiostat?进行对比。主要结论为:FHS在所有模型中均显著缩短止血时间(time to hemostasis)并减少失血量(blood loss),效果与Axiostat?相当;在阿司匹林给药后,FHS的止血优势仍得以维持,表明其止血机制不完全依赖血小板功能。该研究发表在《Journal of Functional Biomaterials》。重要意义在于:为FHS作为功能性止血生物材料的临床转化提供了多维实验证据,特别是针对难以控制的动脉出血及接受抗血小板治疗的患者,同时为不完全依赖血小板功能的止血剂设计提供了参考。

研究人员为开展研究主要应用了以下关键技术方法:体内实验设计,采用两种出血模型(兔耳切口模型和股动脉穿刺模型),动物来源为越南军事医科大学实验动物供应部;随机分组(6组,每组样本量6-10只),单盲设计(评估者不知分组);主要结局指标为止血时间和失血量,通过称重法测定;统计分析使用Welch独立样本t检验(双尾,p<0.05为显著)。

**3.1 兔耳切口模型**
通过兔耳切口模型实验得出:在生理条件下,与医用纱布相比,FHS和Axiostat?均显著缩短止血时间(68.8 s和69.1 s vs. 162.1 s,p<0.001)并减少失血量(62.6 mg和63.7 mg vs. 208.3 mg,p<0.001),降幅为57.4-69.9%。在阿司匹林给药后,所有组止血时间和失血量增加1.81-2.48倍,但FHS和Axiostat?仍显著优于医用纱布(止血时间131.3 s和132.5 s vs. 293.7 s,失血量155.2 mg和153.8 mg vs. 504.8 mg,p<0.01),相对降幅稳定(54.9-57.6%和69.3-69.9%),表明FHS的止血机制不完全依赖血小板聚集功能。FHS与Axiostat?之间无显著差异(p>0.05)。

**3.2 股动脉穿刺模型**
通过股动脉穿刺模型(Wistar大鼠和新西兰白兔)实验得出:在生理条件下,FHS和Axiostat?显著缩短止血时间(大鼠:171.5 s和175.1 s vs. 487.8 s,降幅64.1-64.8%,p<0.001;兔:192.8 s和187.2 s vs. 508.8 s,降幅62-63%,p<0.001)并减少失血量(大鼠:207.9 mg和211.2 mg vs. 864.6 mg,降幅75.6-76.0%,p<0.001;兔:约75%降幅,p<0.001)。在阿司匹林给药后,所有组止血时间增加1.48-1.74倍,失血量增加5.01-6.15倍,但FHS和Axiostat?仍显著优于医用纱布(止血时间降幅61.8-66.3%,失血量降幅75.0-75.6%,p<0.01或p<0.001)。FHS与Axiostat?之间无显著差异(p>0.05)。种间比较显示,兔的绝对止血时间和失血量高于大鼠,且兔对阿司匹林更敏感(止血时间倍数增加更大),但失血量倍数增加在大鼠中更高。

讨论部分总结:FHS的止血机制主要基于其三维微孔结构快速吸收血液、浓缩凝血成分、通过壳聚糖阳离子与红细胞/血小板负电膜静电相互作用促进细胞聚集,以及物理封闭损伤部位。在阿司匹林给药后,该机制仍有效,且壳聚糖可激活血小板Toll样受体2(TLR2)信号通路(该通路不被阿司匹林抑制),从而维持血小板粘附和激活。研究局限性包括:FHS的理化表征及体外生物相容性数据尚未独立同行评审;未进行更长期随访(72小时至7天);未评估肝素诱导凝血病模型;仅与同类产品Axiostat?比较,未与其他类别止血剂对比。

研究结论部分翻译:本研究在三种实验模型(兔耳切口模型、Wistar大鼠和新西兰白兔的股动脉穿刺模型)中,在正常生理条件下和阿司匹林给药后,全面评估了FHS的止血效能。FHS在所有三个模型中均表现出显著优于医用纱布的止血性能,且与Axiostat?无显著差异。止血效能一致跨越浅表和深部动脉损伤模型,且未因阿司匹林给药而显著受损。止血机制主要基于快速血液吸收、凝血成分浓缩、与血细胞的静电相互作用以及损伤部位的物理封闭,不完全依赖血小板聚集功能。FHS是一种有前景的局部止血剂,尤其适用于难以控制的出血或接受抗血小板治疗的患者。未来研究应评估毒理学特征、体内降解性、生物相容性以及在更严重凝血病模型中的效能,以进一步支持壳聚糖基止血生物材料的临床转化。
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