新生血管网络的形成是伤口愈合过程中的一个关键步骤，同时它也是功能组织再生的一个主要限制因素。细胞分化和基质合成严重影响周围的生物力学条件，这一调节机制在很多类型的组织中都相对保守。例如，骨细胞对机械力高度敏感，并且通过重塑去适应周围的基质。同样，内皮细胞和血管网络在体外机械性刺激下也会有很大改变，包括流体切应力和机械应力。

    佐治亚理工学院以及哈佛大学仿生学院的科学家们利用大鼠大段骨缺损再生模型，检测了早期（刚刚植入时）和晚期（植入4周后）机械张力对血管生长的影响。刺激3周后，通过计算机断层扫描以及组织学方法对新生血管的生长以及股再生进行定量评估。血管对骨损伤的最初反应为大量新生血管的出现和侧支血管的形成，如血管数量和连接的增加。刚刚植入固定装置，就给予机械力，可以抑制66％的血管侵袭，同时减少75％的骨形成。相反，植入4周以后再给予机械力，可以增加20％的骨形成，并且通过增加大血管的数量以及减少小血管数量来刺激血管重塑。

    体外研究表明，外部张力对新生血管的形成与重塑主要依赖周围的环境以及刺激的大小。Mooney及其同事发现，在二维培养模式中，6％的周期性单轴应变力可以增加内皮细胞的成管以及内皮细胞的血管生长因子的分泌，而在三维培养模式中，8％的应变力可调节新生血管网络的方向，但减少新的分支形成。然而，在体内工程组织再生中，基质的破坏对新生血管网络形成和重塑的影响目前还不知道。

    总之，新生血管网络对机械刺激敏感度高，并且生物力学的刺激对出生后血管的生长以及重塑会产生重大影响。（编译：贺利军)

参考文献：《Proceedings of the National Academy of Sciences》2011;108:E674-E680