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根据北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的最新研究，将含有干细胞或外泌体疗法的水凝胶直接注射到心包腔内可能是一种侵入性更小、成本更低、更有效的治疗心脏损伤的方法。
干细胞疗法有望成为治疗心脏损伤的一种方法，但将疗法直接送到损伤部位并保持足够长的时间使其有效仍是一个持续的挑战。即使是心脏贴片，可以直接放置在损伤部位，也有缺点，因为它们需要侵入性外科方法来放置。
北卡罗来纳州立大学分子生物医学科学系再生医学杰出教授、北卡罗来纳州立大学/北卡罗来纳大学-教堂山联合生物医学工程系教授程柯(Ke Cheng)说:“我们想要一种侵入性更小的方法来治疗损伤部位。”“使用心包腔作为一种天然的“模具”，可以让我们用含有治疗药物的水凝胶在损伤部位制造心脏补丁。”
在一项概念验证研究中，Cheng和来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的同事在老鼠和大鼠心脏病模型中观察了两种不同类型的水凝胶——一种是天然提取的，一种是合成的——以及两种不同的干细胞提取疗法。治疗方法为心包内注射。
通过荧光成像，研究人员能够看到水凝胶在心包腔内扩散形成心脏贴片。他们还证实，干细胞或外泌体疗法可以释放到心肌中，与只接受水凝胶而不接受治疗的动物相比，可以减少细胞死亡，改善心脏功能。
该团队随后转向猪模型来测试该过程的安全性和可行性。他们使用微创手术(只需要两个小切口)进行iPC注射，然后监测猪的不良反应。他们发现手术后三天内没有呼吸并发症、心包炎症或血液化学变化。
Cheng说:“我们希望这种将药物输送到心脏的方法将导致侵入性更小、成本更低、治疗效果更高。”“我们的早期结果是有希望的——这种方法是安全的，比目前使用的方法产生更高的治疗保留率。下一步，我们将在大型动物身上进行更多的临床前研究，进一步测试这种疗法的安全性和有效性，然后我们才能开始临床试验。”
“我预计在未来的临床环境中，iPC注射可以通过心包通道进行，类似于LARIAT手术。在这方面，在局部麻醉下，只需要在病人的胸壁上开一个小切口，”北卡罗来纳大学教堂山分校心脏病科副教授、该论文的合著者乔·罗西博士说。
这项研究发表在自然通讯由美国国立卫生研究院和美国心脏协会支持。北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC-Chapel Hill)成人心脏外科主任托马斯·卡拉纳索斯(Thomas Caranasos)医生也对这项工作做出了贡献。
皮克-
编辑报告下面是摘要。
心包腔内水凝胶注射治疗药物的微创输送用于心脏修复
DOI：10.1038 / s41467 - 021 - 21682 - 7
作者:朱大帅，李振华，程珂，北卡罗莱纳州立大学;Thomas Caranasos, Joseph Rossi，北卡罗来纳大学教堂山分校
发表:2021年3月3日自然通讯
摘要：
心脏补片是一种有效的治疗手段。然而，这种手术通常是有创的，很难执行。在这里，我们开发并测试了一种方法，利用心包腔作为一个天然的“模具”，在心包内(iPC)注射治疗药物生物相容性水凝胶后，原位心肌补片形成。在心肌梗死(MI)的啮齿类动物模型中，我们证明iPC注射是一种有效和安全的方法来传递含有诱导多能干细胞来源的心脏祖细胞(iPS-CPCs)或间充质干细胞来源的外泌体的水凝胶。注射后，水凝胶在心包腔内形成心脏斑块状结构，减轻免疫反应，增加治疗药物的心脏滞留。通过强大的心血管再生和心外膜来源的修复刺激，这些疗法减轻了心肌梗死后的心脏重塑并改善了心脏功能。此外，我们还在临床相关的猪模型和人类患者中证明了微创iPC注射的可行性。总的来说，我们的研究建立了iPC注射作为一种安全有效的方法，为心脏修复提供治疗。
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