暨南大學羅良平團隊在Advanced Science發表新型生物材料治療心肌缺血再灌注損傷領域論文
暨南大學融媒體中心訊 心肌缺血再灌注損傷是指缺血性心臟病血管恢復血液灌注后心肌損傷的進一步加重，目前臨床對此仍缺乏特異性強、療效確切防治方案。近日，暨南大學羅良平教授和肖澤宇副研究員團隊聯合中國科學醫學院藥物研究所胡寬教授在Advanced Science期刊發表題目為“Injectable pH Responsive Conductive Hydrogel for Intelligent Delivery of Metformin and Exosomes to Enhance Cardiac Repair After Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury”的研究成果。基于心肌缺血再灌注損傷的病理生理特點，開發新型生物材料治療策略，通過整合治療因子的多重作用機制，協同調控損傷相關分子通路，促進心功能恢復，對于減輕心肌損傷、改善患者預后具有重要的臨床意義和研究價值。
該研究將二甲雙胍和間充質干細胞外泌體這兩種治療因子裝載在OHA/Col-CDH/MWCNT水凝膠支架上，構建出了一種可注射、pH響應的多功能導電水凝膠治療體系。研究證實該水凝膠體系能夠針對心肌缺血損傷區域微環境特點實現二甲雙胍與外泌體的智能釋放，兩者協同抗氧化、抗凋亡、改善心電信號傳導及促進血管新生，有效減輕心肌缺血再灌注損傷并促進心臟結構及功能的恢復。這項研究為心血管再生醫學領域的新型生物材料研發提供了重要的實驗依據和理論支持。
該研究采用SD大鼠心肌缺血再灌注損傷模型進行實驗，通過OHA/Col-CDH/MWCNT水凝膠實現二甲雙胍與間充質干細胞外泌體的智能遞送，協同抗氧化、抗凋亡、改善心電信號傳導并促進血管新生，有利于損傷心肌的再生修復。
圖片2負載二甲雙胍和外泌體的多功能導電OHA/Col-CDH/MWCNT水凝膠示意圖
研究通過系列材料表征及體內外實驗多維度評估水凝膠體系的性能及療效。研究結果顯示：該水凝膠治療體系具備優異的生物安全性、可注射性、自愈合性以及與天然心臟組織相匹配的彈性模量和導電性，可在心肌損傷區域智能釋放二甲雙胍與外泌體以滿足不同病理階段的治療需求。相關體內外實驗研究證實該水凝膠治療體系通過激活AMPK、VEGF及AKT等關鍵信號通路，調控凋亡、血管生成及整合素相關通路，實現了抗氧化、抗凋亡、線粒體保護、電生理性能改善以及促血管生成等多重功效的協同整合，能夠顯著減少心肌梗死面積、降低纖維化程度、改善心臟整體功能并降低心律失常發生率，從而有效促進心肌缺血再灌注損傷后心肌結構及功能的恢復，為心血管再生醫學領域的新型生物材料研發提供了實驗依據和理論參考，具有潛在的臨床應用價值。
論文通訊作者為暨南大學羅良平教授、肖澤宇副研究員和胡寬教授，第一作者包括博士生程念嵐、博士生羅巧。本研究得到國家自然科學基金資助。
論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202410590
責編：李偉苗