背景:血管生成对于组织修复与再生是必不可少的,提高医用金属材料促血管生成的能力是近年来的研究热点。目的:整理讨论了医用金属材料促内皮细胞血管化的可能分子机制,为后续研发各种促血管生成的医用金属材料奠定基础。方法:检索PubMed、ScienceDirect、中国知网和万方数据库收录的相关文献。英文检索词为“medical metal materials OR alloy”“stent OR scaffold”“vascularization OR angiogenesis”“molecular mechanism OR signaling pathway”“endothelial cells”,中文检索词为“医用金属材料、金属”“支架”“血管化、血管生成”“分子机制、信号通路”“内皮细胞”,最终纳入76篇文献进行分析总结。结果与结论:①医用金属材料植入机体后在降解过程中所释放的金属离子,可以通过促进内皮细胞的增殖、迁移、黏附和提高成管能力来影响血管生成。②镁、锌、铜、锶及钴等金属离子可以激活Wnt、PI3K/Akt、MAPK、缺氧诱导因子1α/血管内皮生长因子等信号通路,上调血管内皮生长因子、血小板衍生生长因子及缺氧诱导因子1α等血管生成因子的表达,促进血管生成相关细胞因子的分泌,从而诱导血管生成。③金属植入体内引起的免疫反应不仅影响植入材料的稳定性,还会影响血管化及成骨效果。④金属离子的浓度会影响血管生成的过程,金属材料降解过快,金属离子爆发积累会导致细胞毒性。确定金属离子最佳促血管化及成骨分化的浓度,是开发多功能金属材料的关键。⑤通过合金化、表面修饰改性等手段提高金属材料的耐腐蚀性,调控金属离子释放速率,有利于营造良好的成骨和血管生成微环境,加速组织的修复与再生。⑥金属促血管生成的机制丰富,但具体分子机制尚未彻底明晰,未来仍需进一步的研究。
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