麻醉手术中心李茜教授团队在AdvancedMaterials发表文章系统总结生物材料靶向心肌缺血性损伤治疗研究进展并提出...
2022-01-14   阅读:257   来源:四川大学华西医院

四川大学华西医院麻醉手术中心李茜教授团队与中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林研究员团队成员霍敏锋助理研究员合作,于2021年10月在Advanced Materials(影响因子30.849, 在JCR“材料科学,多学科”类别334种期刊中排名第9位)发表医工结合学科综述文章“Ischemic Microenvironment-Responsive Therapeutics for Cardiovascular Diseases”,系统总结近年来靶向智能生物材料用于治疗缺血性心肌损伤的研究进展,并为未来新治疗策略的设计和开发提供了新的见解。

该文第一作者为四川大学华西医院麻醉手术中心研究助理李溪和博士后张亚兵,通讯作者为四川大学华西医院麻醉手术中心李茜教授和中国科学院上海硅酸盐研究所霍敏锋助理研究员,四川大学华西医院为第一作者单位。

心肌缺血性损伤死亡率高、预后差,目前临床应用的药物虽具备一定心肌保护作用,但由于静脉或口服药物在全身分布,降低了生物利用度,治疗效果也可能大打折扣。基于心脏特征性的缺血微环境(Ischemic Microenvironment, IME)设计的响应生物材料,可以向受损的心肌细胞靶向递送治疗药物,在缺血性心肌病领域具有极大的治疗潜力和应用前景。

缺血性心脏疾病IME响应治疗策略示意图

该文系统介绍了缺血性心肌病的病理生理特征和微环境变化,梳理了活性氧靶向、线粒体靶向、pH响应、缺氧响应、基质金属蛋白酶响应及血小板和中性粒细胞膜包被等智能靶向药物递送系统的设计原理、合成方法和作用机制;重点评述了多种代表性的纳米药物或智能递送系统在缺血性心肌病动物模型中的治疗效果,并分析了可能的临床应用前景,为设计和开发安全有效的缺血性心肌病治疗策略提供了新的思路。例如,活性氧在缺血性心肌病中显著增加,利用这一特征,设计活性氧响应的药物递送体系能够显著促进纳米载体在缺血心脏中的富集。

活性氧响应的纳米载体在心肌缺血区域的富集

此外,铁死亡与心肌缺血性损伤密切相关,针对这一特征,课题组利用生物兼容性良好的聚多巴胺纳米材料(Polydopamine Nanoparticles, PDA NPs),靶向铁死亡治疗心肌缺血再灌注损伤[2]。在小鼠心肌缺血再灌注损伤模型中,PDA NPs预处理通过抑制铁死亡,有效降低缺血区域的心肌梗死面积,改善小鼠心脏功能并减少缺血导致的心肌纤维化。

靶向铁死亡治疗心肌缺血再灌注损伤

该文还对心肌缺血性损伤治疗策略中生物材料的设计和应用进行了讨论和展望:1、需要进一步深入理解和揭示心肌缺血微环境的机制和病理改变;2、高效的药物治疗应立足于设计对缺血微环境敏感性更强的递药体系;3、需要开发级联的缺血微环境响应的靶向治疗策略;4、为了实现临床转化,药物递送载体的生物安全性和兼容性应该重点关注。该文认为,目前针对心肌缺血性损伤的生物材料递送系统开发尚处于初始阶段,虽然面临许多困难和挑战,但是研究和应用前景广阔。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105348

©2022年01月20日 07:55:10
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