心脏手术后往往会存在心包粘连的问题。心包粘连会增加二次手术的时间，并且还会大大降低二次手术视野的可见度。心包粘连产生的原因主要有四种：1.心包液的渗出；2.渗血；3.氧化应激；4.免疫反应（图1）。目前研究主要集中在阻止心包液的渗出以及止血上，忽视了氧化应激和免疫反应对于心包粘连的影响。此外，外泌体已被证明通过介导促血管生成、抗凋亡和抗炎反应来影响心脏的内源性修复，iPSC来源的心肌细胞外泌体（iCM-EXOs）已被发现具有心脏保护功效，可以通过保护心肌免受损伤和促进大鼠心脏梗死损伤后的恢复来靶向治疗心肌。同时，与单独注射外泌体相比，水凝胶可通过持续释放将大量外泌体有效递送到心脏并维持其稳定性，更好地改善心功能。因此，开发一种能够兼顾防止心包液渗出和抑制氧化应激和免疫反应的水凝胶对于预防心脏术后心包粘连具有重要的临床意义。

图1 HAD+EXOs水凝胶预防心脏术后粘连的优势

  近期，南方医科大学吴耀彬副教授团队，基于前期研发的一种可注射光固化Janus水凝胶，命名为HAD[透明质酸-g-(2-氨基乙基甲基丙烯酸酯-盐酸多巴胺)]，它在光交联后表现出不对称黏附特性。进一步装载iCM-EXOs制成HAD+EXOs水凝胶，用于减轻心脏手术后氧化应激和减少粘连。HAD+EXOs水凝胶的抗粘附作用可以抑制GATA⁶⁺巨噬细胞从胸腔的募集，从而保护iCM-EXOs免受巨噬细胞的侵袭。同时，HAD+EXOs水凝胶的粘附侧由于儿茶酚基团与外泌体的高亲和力，可以维持iCM-EXOs的释放，从而缓解氧化应激。iCM-EXOs通过抑制Nrf2激活，显著减轻过氧化氢处理的原代心肌细胞的氧化应激反应。这些结果凸显了iCM-EXOs负载HAD水凝胶在心脏手术患者临床安全性和有效性验证方面的巨大潜力，有希望成为减少术后心包粘连的新型临床策略。该工作以“Injectable photocurable Janus hydrogel delivering hiPSC cardiomyocyte-derived exosome for post–heart surgery adhesion reduction”为题发表在《Science Advances》上。

图2 HAD水凝胶的不对称黏附性

图3 iCM-EXOs改善H2O2刺激后氧化应激情况

图4 HAD+EXOs降低大鼠心脏手术后模型的氧化应激和免疫反应

图5 在大鼠心脏手术后模型中，HAD+EXOs在2周后减少了术后粘连

  原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh1753#