图1. 在心肌梗死（Myocardial infarction）发生后，心脏定居CCR2+巨噬细胞会释放高浓度MCP-1以诱导体内的单核细胞向心梗区域迁移，并促使这些单核细胞分化为促炎症巨噬细胞，导致持续性的炎症反应。这会导致心肌进一步受损。作者使用缺血靶向多肽（IMTP）和CCR2受体靶向多肽（CCR2 binding peptide）修饰的纳米粒子将一种MCP-1抑制多肽（HSW）递送至心脏内，以减少单核细胞迁移和MCP-1诱导的炎症因子（TNFɑ、IL1β、IL-6）表达，从而减轻炎症反应。
此前的研究发现在心肌梗死（Myocardial infarction, MI）后，心脏定居（驻留） CCR2+巨噬细胞会释放多种细胞因子和趋化因子，尤其是单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1)。MCP-1 在招募CCR2+单核细胞到受损区域中起着关键作用。大量单核细胞迁移至心梗区域并分化为促炎症巨噬细胞，这一过程使心脏持续处于炎症状态并导致心肌负性重塑。在本研究中，美国圣路易斯华盛顿大学管建均教授团队设计了具备缺血靶向和CCR2受体靶向功能的纳米粒子，用于递送MCP-1抑制多肽（HSW）至心脏内的CCR2+定居细胞。纳米粒缓释出的抑制多肽可以中和组织内过高的MCP-1浓度，从而减轻单核细胞的迁移、降低炎症反应。该纳米粒可以通过静脉注射经由血液到达心脏。动物实验结果表明，载有HSW多肽的靶向纳米粒可以减少小鼠心梗区域单核细胞/巨噬细胞的募集，增加心脏细胞存活，减轻心肌纤维化，从而改善小鼠心脏功能。本研究通过靶向定位MCP-1的上游，CCR2+心脏定居细胞，精准且持续性地降低了MCP-1浓度并有效减缓心梗后的急性炎症，为心梗后炎症反应的治疗提供了一种新的策略。
图2. HSW递送纳米粒子提高心脏功能。（A）治疗后7天H&E染色图像。（B）7天左心室壁厚度定量分析。（C）治疗后7天超声心动图及射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）的定量分析。（E）治疗后28天H&E染色图像。（B）28天左心室壁厚度定量分析。（C）治疗后28天超声心动图及射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）的定量分析。比例尺 = 500μm。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，ns无显著差异。
作者简介：
管建均，圣路易斯华盛顿大学力学工程及材料科学系教授。主要从事高分子生物材料，药物缓释，外泌体和干细胞移植，及心血管、骨骼肌、皮肤和骨的再生研究。以通讯作者身份在Science Advances，ACS Nano，Biomaterials，Journal of Controlled Release等国际著名期刊上发表论文百余篇。课题组目前获得多项美国国立卫生研究院的资助。
本研究受美国国立卫生研究院基金（R01HL138175、R01HL138353、R01EB022018、R01AG056919、R01AR077616、R01HL164062、R01DK133949、R01HL174055）资助。
