Nature 子刊：迷信家研收回可改善心脏功效和组织修复的心脏外膜安装

心力弱竭（HF）是血汗管疾病的终末期，在环球范畴内占年夜量发病率和灭亡率。虽然有几种医治战略，包含药理医治，左心室（LV）辅助设备，人工心脏和心脏移植，但心肌梗死（MI）后HF的停顿仍是基本不行逆的。心脏修复是对缺血性心肌细胞坏死的维护性反馈，包含LV重塑，血运重修和伤口愈合。是以，对修复进程的医治性调理无望为预防心衰和改善患者预后提供愿望。虽然在MI落后行心脏修复的技术有所提高，但仍必要开辟新的综合医治办法。

基于此，来自上海交通年夜学医学院从属瑞金病院血汗管内科赵强传授率领团队，设计了一种可贯注的多功效心外膜安装（PerMed），该安装由可生物降解的弹性贴片（BEP），可浸透的分层微通道网络（PHM）和可能从皮下植入泵中保送医治剂的体系构成。BEP植入心外膜后，旨在为心室重构提供机器提示，而PHM旨在匆匆进血管天生并许可修复细胞浸润。在心肌梗死的年夜鼠模子中，PerMed的植入改善了心室功效。与泵连贯后，PerMed可使血小板源性成长因子BB有针对性，继续稳定地开释，与没有泵的设备相比，加强了心脏修复的功能。相关研讨结果以“A perfusable, multifunctional epicardial device improves cardiac function and tissue repair”为题在线颁发在《Nature Medicine》杂志上。

研讨职员比拟了以下各组随光阴的存活和心脏功效：1）假对照，2）MI（未医治），3）PerMed（PCL），4）PerMed（PGS）和5）PerMed（PGS / PCL）组。起首，与MI组相比，PerMed（PGS）和PerMed（PGS / PCL）而不是PerMed（PCL）的存活率进步了。在PerMed（PCL）和PerMed（PGS）组中，LVEF和左心室分数延长（LVFS）随光阴趋于降低，而在MI组中LVEF和左心室分数延长（LVFS）随光阴趋于降低，但在PerMed（PGS / PCL）组中，LVEF和左心室分数延长（LVFS）随光阴而逐步添加。心脏磁共振成像（cMRI）显示，由LVEDD和LV舒张末期容积（LVEDV）确定的LV扩张在PerMed（PCL）和PerMed（PGS）组中获得了中等水平的预防，而在PerMed（PGS）中获得了显着的预防/ PCL）组与MI组相比。此外，压力-容积环路成果标明，PerMed（PGS / PCL）可以改善心室代偿性瘦小和扩张。接上去，通过正电子发射断层扫描（PET）评价心肌细胞的生活才能显示，与之相比，PerMed（PGS / PCL）组的尺度摄取值（SUV）显着添加，而PerMed（PCL）和PerMed（PGS）组的过度添加MI组。以上研讨成果标明PerMed植入改善心室功效并限定MI后不良的左室重塑。

接上去，研讨职员评价了PerMed对左心室重塑的作用。起首，PET成果显示PerMed（PGS / PCL）组的总梗死面积比其他组小。其次，与其他组相比，PerMed（PGS / PCL）组的Masson三色染色显示纤维化组织面积削减（和左室壁厚度添加。在心尖和中部区域对左心室径向应变（LV E rr）和周向应变（LV E cc）进行了区域评价。区域阐发显示，与其他组相比，PerMed（PGS / PCL）组在第28天的LV E rr和LV E cc复原显着。虽然在PerMed（PCL）和PerMed（PGS）组中这些因素略有复原，但与MI组相比未察看到显着差别。左室膨胀末期壁增厚（LVWT）的区域阐发得出了类似的成果。此外，研讨职员还依据拉普拉斯定律评价了区域壁应力。第28天，PerMed（PGS / PCL）组的IZ和BZ壁应力均比其他组低得多，而PerMed（PCL）和PerMed（PGS）组的IZ和BZ均比MI组低。

进一步的免疫荧光染色显示，成肌纤维细胞不仅侵袭了IZ，并且侵袭了PHM。与MI组相比，PerMed（PGS / PCL）组的IZ中成肌纤维细胞的数目显明多，而PerMed（PCL）和PerMed（PGS）组的肌成纤维细胞的数目则适中地添加。异样，在PerMed（PGS / PCL）组中，外部PerMed中的成肌纤维细胞数目显着添加。对α-SMA信使RNA（mRNA）的绝对表白的查看显示了类似的成果。此外，研讨职员还查看了M1和M2巨噬细胞的数目和散布。巨噬细胞倾向于侵入PHM和BZ。跟着光阴的流逝，M1巨噬细胞的数目逐步削减，M2巨噬细胞的数目逐步添加。值得注意的是，在第14天和第28天，一切PerMed组，尤其是PerMed（PGS / PCL）组的M2巨噬细胞数目均高于MI组。以上成果标明PerMed诱导修复细胞浸润以匆匆进伤口愈合。

综上所述，该研讨团队申报了一种新颖的，多功效的心外膜安装，称为PerMed，可对MI后的心脏修复发扬全面的医治作用。为了树立恰当的机器和生物情况，研讨职员专一于PerMed的总体设计。双层构造基于BEP和PHM的各自劣势。BEP具备仿生的弹性和强度，可为弱心室壁提供无效的机器提示并匆匆进组织修复。具备分级框架，互相连贯的微通道和可浸透壁的仿生脉管体系样PHM匆匆进了包含内皮细胞，成肌纤维细胞和巨噬细胞在内的细胞的质量互换和浸透。互补设计在组织修复方面发生了全面的协同功能。虽然取得了一些令人鼓励的成果，但这项研讨仍存在一些局限性。起首，在植入后28天评价PerMed的医治后果。是以，思索到PerMed的生物降解作用，必要更长的随访光阴来确定PerMed的恒久医治后果。虽然仅在28天内评价了心脏功效，但PerMed（PGS / PCL）可以无效地改善左室重塑。其次，虽然与MI组相比，PerMed（PCL / PGS）组的LV直径和体积削减，但这些指标仍高于假手术组，这标明应该优化PerMed（PGS / PCL） ，例如采取干细胞。第三，PerMed植入后存在心包粘连。虽然曾经开辟了一些贸易产物，但至今尚无同意用于预防心包粘连的产物，这关于PerMed的利用是一个潜在的成绩。

参考文献

1、Huang, Shixing et al. “A perfusable, multifunctional epicardial device improves cardiac function and tissue repair.” Nature medicine vol. 27,3 (2021): 480-490. doi:10.1038/s41591-021-01279-9

2、Kai, Dan et al. “Stem cell-loaded nanofibrous patch promotes the regeneration of infarcted myocardium with functional improvement in rat model.” Acta biomaterialia vol. 10,6 (2014): 2727-38. doi:10.1016/j.actbio.2014.02.030