根据美国心脏协会的说法,心脏病是近年来世界范围内最主要的死亡原因。在心脏病发作或心肌梗死(MI)期间,动脉阻塞和由此导致的氧缺乏会导致大量的心脏细胞死亡、血管损伤和炎症。现在,研究人员报告说ACS生物材料科学与工程他们开发了一种带有微小血管的心脏贴片,可以改善大鼠和猪从MI中恢复过来的情况。
为了有效地治疗心肌梗塞,失去的心肌组织必须再生,并且必须形成新的血管来恢复细胞的氧气和营养。科学家们已经尝试开发含有各种治疗细胞的贴片来治疗MI,但到目前为止,大多数治疗细胞都太笨重,无法制造,或者它们无法恢复受伤部位的心肌和血液供应。柯成和他的同事们之前开发出了一种相对容易制造的血管化前心脏贴片,这种贴片含有由心脏基质细胞组成的纤维蛋白凝胶中的工程微血管。在MI后植入大鼠体内时,斑块中的细胞分泌生长因子,使心肌和血管再生。现在,研究人员希望在老鼠和猪身上进一步测试这个贴片,因为猪的心血管系统比啮齿类动物更相似。
研究人员将心脏贴片植入最近心脏病发作的大鼠体内。4周后,与未治疗的大鼠相比,接受补片的大鼠有较少的疤痕组织,增加了心肌,改善了心脏泵功能。研究小组观察到了类似的影响,猪已经经历了心肌梗塞,并处理了补丁。该贴片增加了猪的祖细胞对受损区域的吸收,促进了新生血管的生长,减少了心脏细胞的死亡,抑制了炎症。虽然先前的研究已经使用血管形成细胞或天然血管为心脏斑块提供血管,但这项研究是第一次证明利用微工程合成血管来治疗大型动物模型MI的前血管化心脏基质细胞贴片的成功。研究人员说,在这项技术应用于人类之前,需要对补片修复的机制、安全性和有效性进行更多的研究。