心肌梗死（MI）是全世界心臟疾病發(fā)病的主要病因。盡管在優(yōu)化急性心肌梗死的治療方面取得了進(jìn)展，但多年來(lái)由心肌梗死引發(fā)的心力衰竭（HF）的患病率總體上卻有所上升。
目前，由心肌梗死引發(fā)的心力衰竭已成為一個(gè)重大公共衛(wèi)生問(wèn)題，但不幸的是，迄今為止，對(duì)于終末期心力衰竭唯一確切有效的治療方法是心臟移植。因此，研究人員一直在探索創(chuàng)新方法，例如干細(xì)胞療法、基因療法和生物醫(yī)學(xué)工程，以增強(qiáng)心肌梗死后的心臟修復(fù)和再生，從而挽救更多的心肌。此類干預(yù)措施有可能在損傷后的心臟重塑過(guò)程中帶來(lái)潛在的優(yōu)勢(shì)，并減輕心臟的代償反應(yīng)。
近日，哥倫比亞大學(xué)程柯團(tuán)隊(duì)與加州大學(xué)洛杉磯分校李松團(tuán)隊(duì)合作，在 Cell 子刊 Cell Biomaterials 上發(fā)表了題為：Immunomodulatory microneedle patch for cardiac repair in rodent and porcine models of myocardial infarction 的研究論文。
該研究開(kāi)發(fā)了一種負(fù)載 IL-4 的微針貼片--IL4 MP-MN，通過(guò)持續(xù)釋放 IL-4 誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的促修復(fù)微環(huán)境，不僅能推動(dòng)心肌細(xì)胞重返細(xì)胞周期進(jìn)行增殖，還可有效抑制內(nèi)皮炎癥信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，在大鼠和豬心肌梗死模型中實(shí)現(xiàn)了心肌梗塞后的心臟修復(fù)。
心肌梗死（MI）是導(dǎo)致廣泛心肌壞死以及隨之而來(lái)的心 臟收縮功能受損的主要原因，這種損害會(huì)逐漸惡化，最終可能導(dǎo)致心力衰竭。巨噬細(xì)胞通過(guò)極化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)心肌梗死損傷心臟的惡化與修復(fù)過(guò)程之間的平衡。白細(xì)胞介素-4（IL-4）因其能引導(dǎo)巨噬細(xì)胞向促再生狀態(tài)轉(zhuǎn)變的作用而廣為人知，一些基礎(chǔ)研究也證實(shí)了其對(duì)心臟修復(fù)的治療益處。
然而，將 IL-4 療法成功應(yīng)用于體內(nèi)巨噬細(xì)胞的調(diào)節(jié)面臨著一個(gè)挑戰(zhàn)--如何實(shí)現(xiàn)局部向受損心肌持續(xù)且微創(chuàng)地遞送 IL-4。
在這項(xiàng)新研究中，研究團(tuán)隊(duì)將 IL-4 封裝在聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）微粒（MP）中，并將其加載到基于透明質(zhì)酸水凝膠的微針（MN）貼片中，從而構(gòu)建了 負(fù)載 IL-4 的微針貼片--IL4 MP-MN。這種設(shè)計(jì)具有生物相容性、可調(diào)釋藥動(dòng)力學(xué)、配方多樣性和可控釋放的特點(diǎn)，而微針結(jié)構(gòu)則作為通道穿透致密的心外膜，促進(jìn) IL-4 向受損心肌的定向擴(kuò)散。此外，整個(gè)系統(tǒng)（IL-4 MP-MN）可在體內(nèi)安全降解，無(wú)需手術(shù)取出。、
該貼片通過(guò)持續(xù)釋放 IL-4 誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的促修復(fù)微環(huán)境，不僅能推動(dòng)心肌細(xì)胞重返細(xì)胞周期進(jìn)行增殖，還可有效抑制內(nèi)皮炎癥信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
對(duì)大鼠和豬的兩類心肌梗死模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該微針貼片治療顯著改善了心室收縮功能并有效維持心肌組織完整性，尤其是在大型動(dòng)物中的安全性和有效性充分論證了這種新型微針貼片作為心肌梗死急性期修復(fù)策略的臨床轉(zhuǎn)化前景。
該研究的核心發(fā)現(xiàn)：
IL-4 MP-MN 貼片可實(shí)現(xiàn)局部且持續(xù)地向心肌梗死心臟輸送 IL-4；
該貼片可改善大鼠和豬心肌梗死模型的心臟功能和結(jié)構(gòu)；
該貼片誘導(dǎo)出一種與巨噬細(xì)胞相關(guān)的促進(jìn)修復(fù)的微環(huán)境；
該貼片促使心肌細(xì)胞狀態(tài)重新轉(zhuǎn)向細(xì)胞周期。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(25)00143-6
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