Science子刊：新研究表明不含活细胞的人工心脏补片有望修复心脏病发作引发的心脏损伤
来源：本站原创 2020-04-14 19:50
2020年4月14日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出了一种“现用的”人工心脏补片（cardiac patch），它可以将心脏细胞产生的愈合因子直接递送到心脏病发作后受损的部位。在心脏病发作的大鼠模型中，这种可冷冻的、不含细胞的心脏补片能改善恢复。他们还在一项涉及心脏病发作猪模型的初步研究中发现了类似的效
2020年4月14日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出了一种“现用的”人工心脏补片（cardiac patch），它可以将心脏细胞产生的愈合因子直接递送到心脏病发作后受损的部位。在心脏病发作的大鼠模型中，这种可冷冻的、不含细胞的心脏补片能改善恢复。他们还在一项涉及心脏病发作猪模型的初步研究中发现了类似的效果。相关研究结果发表在2020年4月8日的Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“An off-the-shelf artificial cardiac patch improves cardiac repair after myocardial infarction in rats and pigs”。
就将治疗性细胞直接递送到心肌损伤部位而言，心脏补片是一种很有前途的未来选择。然而，目前的心脏补片很脆弱，成本很高，制备起来很费时，而且由于使用的是活的细胞材料，因此增加了肿瘤形成和心律失常的风险。
论文通讯作者、北卡罗来纳州立大学兽医学院再生医学教授Ke Cheng说，“我们开发出了一种人工心脏补片，可以潜在地解决与使用活细胞相关的问题，但仍能将有效的治疗性细胞递送到损伤部位。”
在这项新的研究中，为了开发这种心脏补片，Cheng及其同事们从脱细胞化的猪心脏组织中构建出一种支架基质。他们将合成心脏基质细胞---由含有心脏基质细胞产生的修复因子的生物降解聚合物制造出---嵌入到这种支架基质中。由此产生的心脏补片含有这些心脏基质细胞分泌的所有治疗性物质，而且不含有可能触发患者免疫反应的活细胞。
在一种心脏病发作的大鼠模型中，与不治疗相比，在三周的时间里使用这种人工心脏补片治疗后，心脏功能得到了大约50%的改善，受伤部位形成的瘢痕组织也减少了大约30%。这些研究人员还在一种心脏病发作的猪模型中进行了一项为期7天的心脏病实验研究，并观察到与不治疗相比，猪心脏部分区域形成的瘢痕组织减少了大约30%，心脏功能也趋于稳定。
进一步的实验表明经过冷冻的人工心脏补片与新鲜制作的人工心脏补片同样有效。Cheng说，“这种人工心脏补片在冷冻的情形下安全地保存至少30天，而且由于没有活细胞的参与，它将不会触发患者的免疫系统，也就不会引发免疫排斥。这是向真正的现用的心脏补片治疗方案迈出了第一步。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Ke Huang et al. An off-the-shelf artificial cardiac patch improves cardiac repair after myocardial infarction in rats and pigs. Science Translational Medicine, 2020, doi:10.1126/scitranslmed.aat9683.
2.Off-the-shelf artificial cardiac patch repairs heart attack damage in rats, pigs
https://medicalxpress.com/news/2020-04-off-the-shelf-artificial-cardiac-patch-heart.html
图片来自Science Translational Medicine, 2020, doi:10.1126/scitranslmed.aat9683。
就将治疗性细胞直接递送到心肌损伤部位而言，心脏补片是一种很有前途的未来选择。然而，目前的心脏补片很脆弱，成本很高，制备起来很费时，而且由于使用的是活的细胞材料，因此增加了肿瘤形成和心律失常的风险。
论文通讯作者、北卡罗来纳州立大学兽医学院再生医学教授Ke Cheng说，“我们开发出了一种人工心脏补片，可以潜在地解决与使用活细胞相关的问题，但仍能将有效的治疗性细胞递送到损伤部位。”
在这项新的研究中，为了开发这种心脏补片，Cheng及其同事们从脱细胞化的猪心脏组织中构建出一种支架基质。他们将合成心脏基质细胞---由含有心脏基质细胞产生的修复因子的生物降解聚合物制造出---嵌入到这种支架基质中。由此产生的心脏补片含有这些心脏基质细胞分泌的所有治疗性物质，而且不含有可能触发患者免疫反应的活细胞。
在一种心脏病发作的大鼠模型中，与不治疗相比，在三周的时间里使用这种人工心脏补片治疗后，心脏功能得到了大约50%的改善，受伤部位形成的瘢痕组织也减少了大约30%。这些研究人员还在一种心脏病发作的猪模型中进行了一项为期7天的心脏病实验研究，并观察到与不治疗相比，猪心脏部分区域形成的瘢痕组织减少了大约30%，心脏功能也趋于稳定。
进一步的实验表明经过冷冻的人工心脏补片与新鲜制作的人工心脏补片同样有效。Cheng说，“这种人工心脏补片在冷冻的情形下安全地保存至少30天，而且由于没有活细胞的参与，它将不会触发患者的免疫系统，也就不会引发免疫排斥。这是向真正的现用的心脏补片治疗方案迈出了第一步。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Ke Huang et al. An off-the-shelf artificial cardiac patch improves cardiac repair after myocardial infarction in rats and pigs. Science Translational Medicine, 2020, doi:10.1126/scitranslmed.aat9683.
2.Off-the-shelf artificial cardiac patch repairs heart attack damage in rats, pigs
https://medicalxpress.com/news/2020-04-off-the-shelf-artificial-cardiac-patch-heart.html
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