北京時(shí)間2月25日凌晨,，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》以Research Article的形式在線發(fā)表了上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院張志愿,、楊馳課題組的研究工作“Injectable hydrogel with MSNs/microRNA-21-5p delivery enables both immunomodification and enhanced angiogenesis for myocardial infarction therapy in pigs”。該研究首次探討了“抗炎-促血管”聯(lián)合治療策略在治療心肌梗死領(lǐng)域的應(yīng)用,。通過(guò)構(gòu)建癥響應(yīng)性可注射水凝膠系統(tǒng),，響應(yīng)性遞送介孔二氧化硅納米粒子MSN重塑巨噬細(xì)胞功能并調(diào)節(jié)炎癥微環(huán)境，再者,，MSN向內(nèi)皮細(xì)胞遞送小分子核酸（microRNA-21）促進(jìn)了微血管形成,。在豬心肌梗死模型中，通過(guò)“抗炎-促血管”雙重作用促進(jìn)了炎癥環(huán)境下缺血心肌的恢復(fù),，有效的改善了心梗發(fā)生后的心臟功能,。該研究創(chuàng)新性的提出“抗炎-促再生”的聯(lián)合治療策略,，為炎性組織損傷修復(fù)提供了新的治療方案。
圖1.示意圖：炎性損傷區(qū)域響應(yīng)性釋放MSN與microRNA-21分子,，通過(guò)“抗炎-促血管”雙效作用,，改善梗死后心臟功能。
論文鏈接：
https://advances.sciencemag.org/content/7/9/eabd6740/tab-article-info
組織損傷后出現(xiàn)炎癥反應(yīng)不可避免,。越來(lái)越多的證據(jù)顯示炎癥反應(yīng)在組織損傷后穩(wěn)態(tài)的重建中至關(guān)重要,，并且特異性的炎性細(xì)胞亞群及其分泌的細(xì)胞因子相互作用形成的網(wǎng)絡(luò)直接影響細(xì)胞的增殖，進(jìn)而影響組織修復(fù),。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)損傷后過(guò)度的炎癥反應(yīng)會(huì)延遲組織修復(fù),，而在創(chuàng)傷微環(huán)境作用下形成的瘢痕會(huì)加重炎癥反應(yīng)。調(diào)控?fù)p傷區(qū)域的炎癥微環(huán)境對(duì)于組織損傷修復(fù)這一過(guò)程非常重要,。因此，我們認(rèn)為“抗炎-促再生”的聯(lián)合治療方法有望成為治療炎性組織損傷的新策略,，能夠更加有效的促進(jìn)炎性組織損傷的修復(fù),，然而，目前尚未建立成熟的方法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),。
心肌梗塞（MI）仍然是世界范圍內(nèi)主要的死亡原因之一,。大量實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)， 心肌梗死后強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)是造成心肌組織繼發(fā)性損傷的因素之一,，導(dǎo)致MI后5年死亡率超過(guò)50％,。因此，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化功能,、抑制心肌梗死后的炎癥反應(yīng)可作為一種新的治療策略減輕心肌梗死后心臟損傷,，保護(hù)心肌組織。然而免疫治療方案僅僅能夠通過(guò)降低炎癥反應(yīng)而遏制正在發(fā)生的心肌損傷,，并不能修復(fù)已經(jīng)發(fā)生的心肌損傷,。如何挽救心梗早期損傷的心肌細(xì)胞，減少心肌細(xì)胞死亡,，促進(jìn)缺血區(qū)域的血管再生是心梗后心肌修復(fù)的關(guān)鍵,。因此，我們認(rèn)為“抗炎-促血管”的聯(lián)合治療方法有望成為治療心肌梗死的新策略,，更加有效的減少梗死后的心肌損傷,，改善梗死后的心臟功能。
圖片顯示：環(huán)境響應(yīng)性可注射水凝膠Gel@MSN/miR-21-5p,，能夠靶向性的遞送MSNs與microRNA至損傷區(qū)域,，對(duì)正常區(qū)域沒(méi)有影響。
目前,，已證實(shí)microRNA在血管生成和心血管疾病中均具有重要作用,。越來(lái)越多的研究報(bào)道,，心血管的發(fā)生、形成,、成熟以及心血管疾病都受到一系列microRNA的調(diào)控,，提示心血管的修復(fù)與microRNA可能具有緊密的聯(lián)系。在諸多的microRNAs中,，以microRNA-21的研究居多,，其靶基因也已逐步被證實(shí)。高通量篩選研究發(fā)現(xiàn)microRNA-21在血管內(nèi)皮細(xì)胞中高水平表達(dá),。系列報(bào)道發(fā)現(xiàn)microRNA-21能夠靶向作用于多個(gè)抗血管形成基因,，從而促進(jìn)血管化進(jìn)程。然而,，裸microRNA-21分子自幾乎沒(méi)有穿透細(xì)胞膜的能力,。因此，利用載體保護(hù)microRNA并將其傳遞到細(xì)胞中對(duì)于microRNA治療的功效具有重要的意義,。
圖片顯示：小型豬心肌梗死模型上,，Gel@MSN/miR-21-5p能有效的促進(jìn)心肌梗死區(qū)域局部微血管的再生。
該研究利用介孔二氧化硅納米顆粒（MSNs）作為microRNA-21的遞送載體,，將載有microRNA-21-5p的介孔二氧化硅納米顆粒MSN封裝進(jìn)可注射水凝膠,構(gòu)建了一種遞送microRNA-21-5的控釋系統(tǒng)Gel@MSN/miR-21-5p,。該系統(tǒng)能夠在局部炎癥微環(huán)境中成功實(shí)現(xiàn)MSN/microRNA-21-5p復(fù)合體的按需控釋遞送。心肌梗死豬的實(shí)驗(yàn)證明,，MSN通過(guò)抑制梗死心肌內(nèi)M1巨噬細(xì)胞的極化顯著抑制了炎癥反應(yīng),，再者，MSN向內(nèi)皮細(xì)胞遞送microRNA-21-5p明顯促進(jìn)了局部新血管的形成,，挽救了缺血損傷的心肌細(xì)胞,。通過(guò)“抗炎-促血管”雙重作用促進(jìn)了炎癥環(huán)境下缺血心肌的恢復(fù)，有效的改善了心梗發(fā)生后的心臟功能,。該研究創(chuàng)新性的提出“抗炎-促再生”的聯(lián)合治療策略,，以心肌梗死模型展開(kāi)，建立了針對(duì)炎癥性組織損傷修復(fù)的新方案,，可以進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用于口腔頜面部再生醫(yī)學(xué)與腫瘤的領(lǐng)域,，為正在籌建的口腔與全身重大慢病(科技)部市共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室起到了積極的推動(dòng)作用。
這項(xiàng)研究是張志愿院士,、楊馳教授團(tuán)隊(duì)通力協(xié)作完成的,。課題組李巖博士后為本文的第一作者。受實(shí)驗(yàn)室建設(shè)初期實(shí)驗(yàn)條件限制,，課題組用了近兩年的時(shí)間建立并逐步積累實(shí)驗(yàn)所需基本條件,，之后李巖博士后在課題組的支持下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索與驗(yàn)證,，最終利用“抗炎-促再生”的聯(lián)合治療策略,，有效的改善了心梗后心臟功能,。
文章的通訊作者楊馳教授是上海交通大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)，交大醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔外科主任,，國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心常務(wù)副主任,。文章的共同通訊作者張志愿院士是上海交通大學(xué)光啟講席教授，國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心主任,、國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科—口腔頜面外科學(xué)科帶頭人,。
該研究還得到鄒多宏教授、陳鑫研究員,、靳榮華博士,、張英梅教授、黨明博士,、曹浩醫(yī)生,、董云醫(yī)生、J. Justin Gooding教授,、劉世宇副教授,、蔡卜磊副教授等在內(nèi)的多方合作與鼎力支持。課題組的多位研究生包括陳露和白果為本研究做出了貢獻(xiàn),。
