缺血性心臟疾病是全球主要的死因之一,臨床發(fā)病率高、死亡率高,嚴重威脅患者生命與生活質量。臨床傳統(tǒng)治療手段包括介入、搭橋等血運重建技術,主要針對改善血供以提高心臟功能,對梗死心肌的修復與再生尚缺乏有效手段。針對這一重大臨床需求,國際上已開展基于干細胞、生物材料與組織工程策略的心肌修復與再生研究,取得明顯進展。然而,心梗微環(huán)境(“土壤”)十分復雜,梗死早期出現大量炎性因子、壞死因子并存在缺血、纖維化、電傳導阻滯等諸多問題,如不對其進行早期干預,移植干細胞和工程化組織(“種子”)的治療效果會收到明顯限制。
心梗早期炎癥微環(huán)境中,巨噬細胞扮演了重要角色,大量促炎巨噬細胞的生成進一步加劇了梗死微環(huán)境中的炎癥反應和心肌凋亡。如何促進在清除微環(huán)境中活性氧的同時,進一步調控促炎巨噬細胞向抗炎巨噬細胞的轉型極化,對于心肌后期重塑與修復至關重要。軍事醫(yī)學研究院周瑾教授,王常勇教授團隊在前期的工作中,利用天然黑色素/海藻酸水凝膠(MNPs/Alg)支架材料通過調控巨噬細胞轉型實現了對心梗早期炎癥、抗氧化微環(huán)境的糾正和調整,并證實了支架材料可以通過調控巨噬細胞實現對心梗的修復(Adv. Sci. 2021,8, 21005)。近期,他們團隊進一步針對巨噬細胞轉型的調控,通過大量帶正電荷的PEI25k的表面鈍化策略,設計制備了一種可負載IL4-pDNA的碳點基因納米載體(CTL4)。CTL4可促進促炎型的M1巨噬細胞極化為抗炎型的M2型巨噬細胞、降低炎癥反應,同時可實現原位熒光成像,觀察巨噬細胞對CTL4的攝取。此外,該團隊進一步設計了基質金屬蛋白酶(MMP)響應性的四臂聚乙二醇(MPG)水凝膠。CTL4通過可控制的光聚合過程被封裝在MPG網絡中制成MPGC4水凝膠遞送系統(tǒng)。粘彈性的MPGC4網絡由巰基和烯烴的點擊反應來交聯,其表現出剪切變烯的特性,可以很容易地注射到梗死區(qū),并能打印出各種形狀的水凝膠支架。
圖4.MPGC4對大鼠心肌梗死治療效果的評價。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202209041
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