破解世界级难题 健康中国·大健康医药：会生长的新型瓣膜

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12月7日，在华中科技大学附属协和医院（以下简称协和医院），13岁的先天性心脏病女孩玥玥（化名）回来复查。7个月前，她接受了新型瓣膜材料“补心”，这也是国际首例成功实施的新型细胞化肺动脉瓣置换术。据悉，这种新型材料是由该院心脏大血管外科董念国教授团队历时20余年研究，自主研发的全球首个新型细胞化瓣膜，植入后会在人体内生长，变成“活的”瓣膜。

董念国教授团队检查女孩恢复情况

先心病女孩用上新型瓣膜材料

“孩子哭不出声，口唇、手指发紫，时不时还会痉挛。”玥玥的母亲回忆，孩子1岁时被诊断为“法洛四联症”，这是一种先天性心脏病。同年，她接受了手术，症状有所缓解。但近年来，玥玥常常感到食欲不振、气短、走不动路。

今年5月，玥玥被紧急送往协和医院心脏大血管外科。经检查发现，她的肺动脉瓣重度反流，且肺动脉有瘤样扩张，右心室扩大近一倍，右心功能不全，急需手术治疗。考虑到玥玥的年龄小，临床使用的生物瓣、机械瓣均不合适。

多次探讨、评估后，5月29日，该院心脏大血管外科、超声科、麻醉科、手术室等多学科团队十余名医护人员齐上阵，由董念国教授团队为玥玥微创植入新型细胞化肺动脉瓣“补心”，整个瓣膜置换过程仅5分钟。手术后进行的心脏彩超复查显示，人工肺动脉瓣功能良好，右心缩小，心功能改善。“植入的瓣膜会慢慢生长，变成和她自己的瓣膜一样，‘服役’时间将大大延长。”董念国说。

生物瓣衰败是世界性难题

“心脏瓣膜疾病已成为一大健康挑战。”董念国教授表示，中国瓣膜病患者的基数大，其中65岁以上人群的发病率为9.9%，75岁以上的发病率高达13.3%。在协和医院心脏大血管外科，每年瓣膜病的手术量呈逐年增长趋势。通俗来说，心脏就像一栋房子，它有四个房间，瓣膜就是四个房间的“门”，它自动一开一合，负责血液的正常流向。一些严重的患者需要手术更换“心门”。

“目前，临床上用到的机械瓣易产生血栓，患者需终身服用抗凝药；生物瓣植入体内后，会逐渐出现钙化，瓣膜功能失常，尤其是儿童瓣膜材料选择少且无法生长，在全球长达半个世纪的时间，这一直是个未解的难题。”董念国教授表示，国内使用的人工心脏瓣膜约1/3是生物瓣，大多由国外造，在人体内“服役”的平均年限约10年至15年，一旦出现衰败，患者不可避免地要再次进行手术，面临的风险和手术难度也大大增加。

即使全球科学家都在努力，仍没法阻止瓣叶钙化、僵硬。“也就是说，这扇‘门’老化，开合不严，血液就会倒流。”董念国说。

让猪心瓣膜长成人的“心门”

如何打破这一世界性的难题，为患者给出更优、更好的方案，解决生物瓣的衰败问题？1999年，董念国教授开始从事心脏瓣膜替代物的研究；2003年首次在国际上提出“生物材料细胞化提高耐久性”的新理论，瓣膜材料内皮化可延缓/避免生物瓣的衰败，但用什么材料、何种技术实现，是一大难点。

他们用镍钛合金“搭骨架”，选择接近人类的猪心瓣膜“织网”，让人体自身细胞能慢慢附着、生长，渐渐变成接近人体正常结构的瓣膜。“这就是一个‘活的’瓣膜了。”董念国教授说，最核心的就是要利用技术，彻底脱掉材料中所有的猪细胞，以避免植入后出现排斥反应，并通过技术创新，找到替代戊二醛交联的技术。

一次次试验让新型瓣膜“活”了

经过成千上万次的试验，董念国教授团队首创了蛋白溶解法，彻底脱掉猪心瓣膜细胞，并用特殊技术，让它能保持柔韧性，让这扇“心门”能有力开合。“一路走来，即使经历了很多次失败，大家都不曾放弃，终于迎来了希望的曙光。

”研究团队成员、协和医院心脏大血管外科副主任医师乔韡华说。团队通过动物试验证实，新型瓣膜表面有自身细胞附着，意味着材料实现了细胞化，原猪心瓣膜的部分会被降解、取代，这样，它在人体内就能变成一个“活的”瓣膜，组织结构与人体自身的心脏瓣膜非常接近。

全球首个新型细胞化瓣

全球首个新型细胞化瓣膜

历经20余年研究，董念国教授团队成功研发了全球首个生物力学性能优良、具备自我生长与重塑能力的新型瓣膜材料。这一世界性的突破，有望实现生物材料由惰性置换向活性再生的根本性变革，推动全球生物瓣膜临床应用迭代更新。

据了解，协和医院正在进行探索性研究，今年以来已开展了七例新型细胞化瓣膜植入术，玥玥是受益患者之一。“医学创新，只有在通向临床转化的道路上才会永不干涸。”董念国教授说。面向国家重大战略需求和人民健康需求，协和医院心脏大血管外科突破世界级核心技术难题，做医学创新与临床转化的实践者与推动者，加快实现高水平科技自立自强，解决人类生命难题。

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