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【科研摘要】 心脏贴片是将治疗剂输送到心脏的有效措施。但是，这样的程序通常是侵入性的并且难以执行。最近，北卡罗莱纳州立大学和北卡大学教堂山分校的程柯教授团队携手广州医科大学药学院朱大帅和李振华博士后研讨员在《自然`通讯》上研讨报道了题为Minimally invasive delivery of therapeutic agents by hydrogel injection into the pericardial cavity for cardiac repair的微创“注射”心脏补片的新措施。该措施将心包腔作为自然“模具”用于在生物相容性水凝胶中中止心包内注射治疗剂后原位形故意脏补丁。
在心肌梗塞的啮齿动物模型中，团队证明了心包内注射是递送包含诱导的多能干细胞来源的心脏祖细胞或间充质干细胞来源的外泌体的水凝胶的有效且保险的措施。注射后，水凝胶在心包腔中形故意脏补丁样结构，从而减轻免疫反响并增加治疗剂的心脏保存率。经过强大的心血管修复和心外膜衍生细胞的刺激，所提供的治疗措施可减轻心脏重塑并改善心肌梗塞后的心脏功用。此外，团队证明了在临床相关的猪模型中中止微创心包内注射的可行性。总的来说，研讨将心包内注射肯定为一种保险有效的措施，可将治疗性水凝胶输送到心脏中止心脏修复。 【主图见析】
图1：与IM注射相比，iPC注射减轻了大鼠的免疫反响。a iPC注射和心脏贴片的原位构成的表示图。b H＆E染色显现在iPC-iPS-CPC组中，iPC注射后7天构成了心脏补丁（虚线描画了所注射的细胞）。心肌内（IM）在ECM水凝胶中注射iPS-CPC招致免疫细胞大量浸润（箭头）。iPC注射减少了免疫细胞的浸润并促进了斑块中血管（星号）的部分构成。c代表性的显微图像，显现中性粒细胞，CD4和CD8 T细胞的存在以及相应的定量。比例尺，60μm。
图2：注射iPC的iPS-CPC有助于MI大鼠模型的心脏再生和修复。a–c注射后7天搜集心脏，并检测到iPC注射后iPS-CPC在体内分化为心脏和血管谱系。比例尺，60μm。d，e代表性的共聚焦显微图像，显现注射后7天心脏中的α-SMA和CD31免疫染色和相应的定量。比例尺，60μm。f治疗后4周，具有Masson三色染色（红色代表健康组织；蓝色代表疤痕）的代表心脏切片。比例尺，60μm。从Masson的三色染色图像中，能够量化梗死面积（g）和左室壁厚（h）。i，iPC在eCM中注射iPS-CPC改善了心脏功用。
图3：在急性心肌梗死小鼠模型中，iMA注射MA-HA水凝胶中的MSC外泌体。a表示图显现心包内为MI治疗外泌体的递送。b MA–HA水凝胶的合成。c胶凝前后，MA-HA水凝胶在紫外线映照下的体外胶凝和MA-HA水凝胶的SEM图像。比例尺，50μm。胶凝过程独立地重复了三遍，得到了相似的结果。d在iPC注射有或没有MA–HA水凝胶的DiD标记外泌体后，对小鼠中止荧光成像。e荧光强度的定量数据。f肯定曲线下的面积。
图4：在MI的小鼠模型中，iPC递送外来体刺激了心外膜衍生的修复。a–e iPC注射三天后，搜集心脏中止组织学剖析。iPC注射后外泌体的心肌散布。b Z-Stack显微图像显现心外膜细胞摄取外泌体，并用Podoplanin标记。c H＆E染色显现iPC注射后HA水凝胶的心外膜扩散。相应地肯定心外膜层的厚度。d iPC注射外泌体刺激了WT-1阳性心外膜来源的祖细胞（EPDC）的积聚。e经过Ki67（一种细胞增殖标记物）和podoplanin的共定位检测到心外膜细胞增殖。f在MI后4周中止Masson三色染色，并量化纤维化区域和梗死壁厚度。
图5：在猪中微创iPC注射治疗剂。a在猪的内窥镜的辅佐下将治疗剂微创地输送到心包腔中的表示图。b心包内注射外泌体3天后，对猪心脏中止代表性离体成像。c共聚焦显微镜图像显现注射iPC后3天心肌细胞摄取外来体。比例尺，60μm。在三头猪中重复了这项研讨，并取得了相似的结果。d剖析血细胞，心包液中的炎性细胞因子以及关于肝，肾和心脏功用的血清化学。 参考文献： doi.org/10.1038/s41467-021-21682-7 版权声明：「水凝胶」是由专业博士（后）兴办的公众号，旨在分享学习交流高分子聚合物胶体学等范畴的研讨停顿。上述仅代表作者个人观念。如有侵权或引文不当请联络作者修正。商业转载或投稿请后台联络编辑。感激各位关注！ |
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