Science子刊：临床前研究表明注射新型水凝胶可修复和阻止心脏病发作后的心肌损伤

2021年2月22日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自爱尔兰国立高威大学、西班牙巴利亚多利德大学和瑞典哥德堡大学等研究机构的研究人员开发出一种可注射的水凝胶，该水凝胶可以帮助修复和阻止心脏病发作后对心肌的进一步损伤。相关研究结果发表在2021年2月17日的Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Elastin-like recombinamers-based hydrogel modulates post-ischemic remodeling in a non-transmural myocardial infarction in sheep”。

图片来自Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.aaz5380。

心肌梗塞或心脏病是导致死亡的主要原因，这是因为心脏病发作时对心肌（心脏组织）造成了不可逆的损伤。心脏组织的再生能力极低，因此造成的损伤无法自行修复。目前的治疗方法无法有效地防止心脏病发作后的死亡和后续的心脏组织修复。

论文共同通讯作者、国立高威大学的Abhay Pandit教授解释说，“这个研究项目涉及到一种基于弹性蛋白（elastin）的水凝胶的开发和测试，这种水凝胶来源于人体中天然存在的生物材料。”该水凝胶基于巴利亚多利德大学BIOFORGE实验室在寻找用于再生医学的先进水凝胶的过程中开发的一类独特的生物材料，称为弹性蛋白样重组体（elastin-like recombinamer）。他解释说，“这种水凝胶是为了模拟心肌梗塞后心脏周围的环境而开发的，然后定制化地具有保护和促进心脏组织再生的能力。”

在有史以来的首次临床前研究中，对这种水凝胶多次注射到心脏组织中的治疗效果进行了评估，证明了它对心脏病发作后心脏组织重塑的功效。

这些研究人员能够证明，如果在心脏病发作后不久将他们开发的水凝胶注射到心肌中，就能减少纤维化（心脏中形成的瘢痕组织），并增加该区域新血管的生成。他们还能够观察到受影响的区域中的心肌细胞的保存和存活率上升，其中心肌细胞是一种让心脏跳动的细胞。

Pandi教授补充道，“这个研究项目证明了一种独特的仅有生物材料的系统能够在心脏病发作事件后诱导心脏组织产生积极的愈合作用的功效。及时注射这种水凝胶所获得的功能效益支持并强调了这种治疗方法在临床上的潜在用途。下一步将开发这种水凝胶的递送系统原型。”

论文共同通讯作者、巴利亚多利德大学心胸外科医生Mark Da Costa教授说，“在这项研究中，我们使用了一个模型来专门观察一种发病率增加并且通常直到急性期结束才进行治疗的心脏病发作类型。心脏病发作后形成的瘢痕组织往往会消极地重塑，在未来会导致心力衰竭等问题。及时注射这种水凝胶似乎可以改变心肌梗塞后心肌的愈合方式。受损的心肌在组织学、生物学和功能上都有明显的积极恢复。目前，将它递送到不同临床环境中的损伤部位的研究工作正在进行中，后续将转化为临床试验。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1.Paolo Contessotto et al. Elastin-like recombinamers-based hydrogel modulates post-ischemic remodeling in a non-transmural myocardial infarction in sheep. Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.aaz5380.

2.Hydrogel injection may change the way the heart muscle heals after a heart attack
https://medicalxpress.com/news/2021-02-hydrogel-heart-muscle.html