压力大、作息乱，心脏“扛不住”？Mater Today Bio研究发现微针贴片能调节氧化应激和自噬，缓解心肌缺血再灌注损伤！

在心血管疾病高发的今天，心肌缺血/再灌注损伤（MI/RI）如同高悬在患者头顶的“达摩克利斯之剑”，时刻威胁着他们的生命健康。你或许会疑惑，这和我们的日常生活有什么关系呢？其实，随着生活节奏加快、压力增大，心血管疾病的发病年龄逐渐提前，我们身边的亲人、朋友，甚至自己都有可能面临心血管健康问题。而近期发表于Mater Today Bio的一项研究Cardioprotective effects of hUCMSCs-Exosi-EGR1 MN patch in MI/RI by modulating oxidative stress and mitophagy为MI/RI的治疗带来了新的希望。

MI/RI是心血管疾病常见的病理过程，当心肌缺血后恢复血流灌注时，会引发一系列氧化应激反应，进一步加重心肌损伤，导致心脏功能受损。目前的治疗手段虽能起到一定作用，但仍无法满足临床需求，寻找更有效的治疗策略迫在眉睫。

这项研究聚焦于早期生长反应1（EGR1）。EGR1作为关键转录因子，在心肌缺血/再灌注后迅速表达，会促进炎症和凋亡相关基因的表达，对心肌造成损害。而小干扰RNA（siRNA）可以精准地沉默特定基因，研究表明，沉默EGR1能抑制MI/RI诱导的细胞凋亡，为治疗MI/RI提供了新的方向。

外泌体在细胞间通讯中发挥着重要作用，富含多种生物活性分子。人脐带间充质干细胞来源的外泌体（hUCMSCs-Exo）具有稳定性高、药物递送效率好的特点。研究人员利用电穿孔技术，成功将靶向EGR1的siRNA（si-EGR1）载入hUCMSCs-Exo中，制备出具有潜在治疗效果的Exosi-EGR1。同时，为解决外泌体在心肌组织中留存率低的问题，研究团队选择Gelatin methacryloyl（GelMA）制备微针（MN）贴片。这种贴片具有良好的生物相容性、机械性能和生物降解性，能够实现药物的持续、稳定释放，提高心肌组织中的药物浓度，增强治疗效果。

图 1：含有si-EGR1的hUCMSCs-Exo的构建

接下来，让我们重点关注一下该研究的关键成果。在体外实验中，研究人员通过对心肌细胞进行氧糖剥夺/复氧（OGD/R）处理来模拟MI/RI。结果发现，Exosi-EGR1能显著提高受损心肌细胞的活力。它有效降低了细胞内活性氧（ROS）水平，减少氧化应激对细胞的损伤；同时，降低丙二醛（MDA）含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）活性，进一步减轻细胞的氧化损伤。在保护线粒体功能方面，Exosi-EGR1表现出色，它提升了线粒体膜电位，减少受损线粒体的数量，维持细胞的能量供应。此外，Exosi-EGR1还能促进细胞自噬、抑制细胞凋亡，从多个角度减轻心肌细胞损伤。

图 2：hUCMSCs-Exosi-EGR1对OGD/R诱导的线粒体氧化应激的影响

体内实验的结果同样令人欣喜。研究人员将MN-hUCMSCs-Exosi-EGR1贴片应用于小鼠MI/RI模型。超声心动图检测显示，接受贴片治疗的小鼠心脏功能得到显著改善，左心室射血分数（LVEF）和左心室短轴缩短率（LVFS）明显提高。组织学分析表明，心肌纤维化程度显著减轻，心脏组织的病理变化得到明显改善。免疫组化染色结果证实，MN贴片成功靶向沉默EGR1基因，降低了其在心肌组织中的表达水平。进一步研究发现，MN贴片能够促进心肌细胞自噬、抑制细胞凋亡，有效减轻MI/RI对心脏的损伤。

图 3：MN贴片改善MI/RI小鼠心脏功能

综上所述，这项研究成功制备了hUCMSCs-Exosi-EGR1 MN贴片，并证实其在治疗MI/RI方面具有显著效果。该贴片通过调节氧化应激和线粒体自噬，有效保护了心肌细胞，改善了心脏功能。虽然目前该成果还处于研究阶段，距离临床应用还有一定距离，但它为MI/RI的治疗提供了全新的思路和方向。相信在未来，随着研究的不断深入，这一成果有望转化为临床治疗手段，为广大心血管疾病患者带来福音，让更多人摆脱心血管疾病的困扰，拥抱健康生活。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Huang C, Zhang X, Wu SX, Chang Q, Zheng ZK, Xu J. Cardioprotective effects of hUCMSCs-Exosi-EGR1 MN patch in MI/RI by modulating oxidative stress and mitophagy. Mater Today Bio. 2025;31:101500. Published 2025 Jan 19. doi:10.1016/j.mtbio.2025.101500