心肌梗死的曙光：贻贝粘附蛋白在心脏组织再生中的应用

赵桂芝 2021-11-25

心肌梗死患者不仅要与自己的疾病作斗争,还必须应对疼痛——病情越严重,注射就越痛苦。最近,新的大门已经打开,能减轻患者的这些负担POSTECH的一个研究团队已经开发出一种心肌梗死治疗方法,使用一种可附着在心脏组织上的基于地图的微针绷带。

由Hyung Joon Cha教授和博士领导的研究团队。POSTECH化学工程系的候选者Soomee Lim、Tae Yoon Park博士和Eun Young Jeon博士(目前在哥伦比亚大学)已经开发出新的贻贝粘附蛋白(MAP),该蛋白包含来自生长因子或细胞外基质的生物功能肽。生长因子是参与细胞生长和分化的蛋白质,细胞外基质是指除细胞外的其他组织。

研究小组制作了微型针,这是一种贴片式的注射,附着在心脏组织上,有效地将生物功能肽传递到受损的心肌组织。在动物模型中,将具有优异机械强度的丝素蛋白添加到微针尖端,以促进和加速其穿透心肌组织表面。

微针由300至800微米的微型针组成。长期以来,人们一直在研究通过微通道输送活性成分的药物输送系统。与需要厚皮下注射针的传统注射不同,微针可以减轻患者的疼痛,并且可以轻松地应用于器官组织表面。

研究团队将该微针平台应用于心肌梗死的治疗。心肌梗塞发生时,心肌细胞和周围血管受到严重损伤,但由于心肌不能自行再生,目前尚无再生方法。虽然目前正在进行通过向心脏输送生长因子或治疗药物来再生受损组织的研究,但生长因子的半衰期非常短,并且在体内迅速清除,需要持续注射。

在本研究中,研究人员证明,人源血管细胞经含有生物功能肽的MAPs处理后,可以有效促进细胞的增殖和迁移。由于MAP微针具有良好的粘附性和肿胀行为,贴片牢固地保留在心脏组织中,具有连续、重复的收缩运动。

功能性MAPs通过微针形成的显微通路直接投递,并长期留在受损心肌组织中,通过减轻纤维化,防止心肌细胞进一步死亡,有效恢复受损心肌壁。

Hyung Joon Cha教授解释说:“利用韩国产的生物材料贻贝粘附蛋白,在动物心肌梗塞中有效地传递了生物功能肽。这不仅证实了新开发的心肌梗死治疗方法的潜力,而且也证实了其在类似环境下组织再生治疗的适用性。”该研究结果发表在《Biomaterials》杂志上。

贝类黏附蛋白技术已转让给Nature Glutech有限公司,并正在进行临床试验。

Soomee Lim, Tae Yoon Park, Eun Young Jeon, Kye Il Joo, Hyung Joon Cha. Double-layered adhesive microneedle bandage based on biofunctionalized mussel protein for cardiac tissue regeneration. Biomaterials, 2021; 278: 121171

责任编辑：展源

审　　核：何发

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