麻省总医院利用光聚合的水凝胶能更好治疗心肌梗塞 大幅降低死亡率

每年的11月20日为“1120中国心梗救治日”，主要目的是为了普及急性心肌梗死的规范化救治流程，提高全民对急性心梗的危害性及严重性的认识，提高全民急性心梗的救治水平。《中国心血管健康与疾病报告2019》指出，心血管病死亡占居民疾病死亡构成40%以上，居首位，高于肿瘤及其他疾病。中国每年约有350万人死于心血管疾病，其中心肌梗死患病人数约250万。心血管疾病，尤其是心肌梗死是中国人疾病致死的最主要杀手。

即使是最先进的急性心肌梗塞（MI）治疗方法，其预防细胞损伤、细胞死亡和相关炎症的能力也有限。心肌纤维化及其产生的不良左心室重构是心肌梗死最常见的后遗症，包括泵功能受损、心力衰竭和室性心律失常。

目前正在研究将水凝胶直接应用于心脏，作为一种机械方式用以支撑心脏虚弱组织、减少疤痕的形成并保护左心室功能的方法。水凝胶是一种聚合物网络，能够吸收大量的水分以维持细胞生长。

自然形成的水凝胶与心脏具有生物相容性，并具有足够的弹性，不会干扰正常的肌肉收缩。然而，一些以前尝试过的材料并没有很好地粘附在内部器官上。为了弥补这一不足，研究小组将水凝胶应用于液体前体的形式，然后通过暴露于伽马射线或紫外线使其聚合（硬化）。然而，这种接触的长期安全性尚不清楚。

麻省总医院Corrigan Minehan心脏中心的心脏电生理学家及哈佛医学院医学助理教授Leon M. Ptaszek博士，, 麻省总医院Corrigan Minehan心脏中心心律失常服务的创始人及名誉主任Jeremy Ruskin博士及同事正在研究一种可以用可见光谱光聚合的水凝胶。他们在《Journal of the American Heart Association》（美国心脏协会杂志）上描述了一项概念验证研究，其结果令人振奋。

Leon M. Ptaszek博士

麻省总医院Corrigan Minehan心脏中心的心脏电生理学家

哈佛医学院医学助理教授

Jeremy Ruskin博士

麻省总医院Corrigan Minehan心脏中心心律失常服务创始人及名誉主任

哈佛医学院教授

体外数据

研究人员对明胶进行了改性，形成光交联明胶甲基丙烯酰（GelMA）。该材料具有粘附性、无毒性、可生物降解性以及与心肌细胞和成纤维细胞具有生物相容性。

GelMA能快速有效地聚合。可以“调节”GelMA前体的浓度和聚合持续时间，以匹配大鼠心肌的弹性。GelMA至少在14天内保持了结构完整性。。

心肌梗塞（MI）的动物模型

在小鼠体内产生MI后，研究人员立即将液体生物粘附前体直接放置在20只小鼠的心脏上，然后将其暴露在可见光下。20只对照组小鼠没有接受任何治疗。

GelMA粘附力强且安全。在心肌梗塞后的三周观察期内，它与显著降低的死亡率相关。

对未能存活的小鼠进行的尸检显示，左心室破裂是导致死亡的原因。因此，GelMA治疗可能通过预防左室破裂降低死亡率。

与未经治疗的小鼠相比，在三周监测期内存活的GelMA治疗小鼠表现出改善的左室收缩功能和减少的疤痕负担。减少的疤痕负担表明GelMA在心脏上起着仿生支架的作用。

临床应用

我们希望，在人类身上，GelMA最终将通过导管用经皮注射的方式给心肌用药。GelMA的另一个目标是在心肌梗塞愈合后大约三周的时间内，为药物或细胞疗法的缓释提供一个平台。

关于美国麻省总医院

麻省总医院成立于1811年，是哈佛医学院最初设立且规模最大的教学医院。我们拥有全美最大的以医院为基础的研究项目，同时也是美国国立卫生研究院研究资金最大的接受者，我们的研究项目横跨医院的20多个临床部门和中心。麻省总医院可以为几乎每一个专科和次专科、内科和外科领域提供精准的诊断和治疗。我们的六个多学科护理中心以癌症、消化系统疾病、心脏病、神经内科、血管医学和创伤中心的创新而闻名世界。另外麻省儿童总医院提供全面的小儿保健服务，从初级护理到运用尖端疗法诊治复杂和罕见的疾病。麻省总医院连续多年被《美国新闻与世界报道》评为美国最顶级医院之一，也是唯一一家在所有16项专科排名中均获得名次的医院。在接受评估的近5000家医院中，麻省总医院自1990年评选举办开始便一直占据荣誉榜顶级医院之列。

参考：

原文链接: https://advances.massgeneral.org/cardiovascular/journal.aspx?id=2064&utm_medium=social&utm_source=weibo&utm_campaign=FY21-international-generalchinesesite

编辑：李丽