心力衰竭,(简称心衰),是冠心病、心肌梗死、结构性心脏病等几乎所有心血管疾病终末期的临床表现,是一种高发病率、高死亡率、高住院率的心血管疾病,我国心衰患者高达1200万,约50%患者确诊后5年内死亡,是心血管治疗领域尚未取得突破的巨大挑战。目前针对心衰治疗的临床策略主要包括药物、心脏辅助装置与心脏移植术。前两者只能在一定程度上缓解心衰患者的临床症状,无法从根本上治愈,心脏移植手术依旧是心衰终末期患者的主要治疗手段,但供体不足和免疫排斥等问题,严重制约了患者救治。随着新型生物材料的快速发展,可注射水凝胶材料有望成为心衰治疗的有效方案。
配合心衰治疗水凝胶产品的开发,近日,王云兵教授团队在生物材料领域顶级期刊《Biomaterials》详细报道了课题组在此领域的最新研究进展。通过合成一种携载抗炎纳米颗粒和定制重组III型人源化胶原蛋白(rhCol III)的微环境响应多功能水凝胶,该水凝胶能够在心衰部位(酸性环境和高ROS)响应按需释放出抗炎药物姜黄素(Cur)和rhCol III。Cur具有良好的抗氧化和抗炎性能,可有效降低ROS水平和细胞凋亡,抑制炎症反应,定制化的rhCol III可促进细胞增殖、迁移和血管生成。体内实验结果表明多功能响应水凝胶表现出良好的促受损心肌组织修复的效果,显著提高心肌标志物α-actinin和CX43的表达,表明水凝胶治疗后的心脏心功能得到迅速恢复。总之,微环境响应多功能水凝胶通过联合抗凋亡、抗炎和促血管重构机制,在加速受损心脏修复方面表现出巨大的应用潜力,为心衰治疗开拓了新方向。
图3. 微环境响应多功能水凝胶的体内治疗效果,包括超声心动图及相关参数分析。治疗28天后心脏的H&E和Masson染色及心室壁厚和梗死面积的定量分析结果。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961222004896
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