通过水凝胶心肌内注射和心肌贴片相结合，可在促进心肌组织的修复和再生、降低再梗死风险、改善心电信号和减少手术创伤等方面为心肌梗死提供更全面、更有效的治疗。该水凝胶系统与心肌组织之间的相互作用主要依赖于系统中的大量多酚结构、多巴醌、氨基和其他生物活性成分。这些成分与组织表面的亲核基团（如胺、硫醇和羧基）之间的氢键相互作用会产生协同的强粘附效果。治疗4周后，用H&E和Masson染色评估SD大鼠梗死心肌的结构。与生理盐水组相比，Rb1/PDA-水凝胶心肌给药组和贴片组都显示出抑制梗死扩大和减少纤维化面积的作用，而与水凝胶贴片组相比，心肌内给药组显示出较好的治疗效果。更为重要的是，Rb1/PDA-水凝胶心肌内注射和补片联合治疗组显示出最显著的修复效果，表现为梗死面积大幅缩小和心肌壁轮廓显著改善。针对上述结果，研究团队提出两种假设来解释贴片和心肌内注射治疗效果不一致的原因，一种是该设计的可降解贴片可能不能长期充分支撑梗死的心肌壁，因此没有产生较显著的抑制心肌重塑和修复效果。此外，由于心肌表面结构致密，导致贴片中的药物可能较难进入梗死病变部位，因此后续有必要使用微针贴片来进一步提高疗效。综上所述，通过内部和外部空间相结合的策略所产生的协同效应，在修复损伤心肌的结构和功能方面能够提供更好的治疗效果。
总之，基于心肌梗死后心肌细胞mtDNA与巨噬细胞STING之间的相互影响，该研究团队开发了一种由Rb1/PDA和多酚聚合物组成的多重交联水凝胶系统。优化后的水凝胶配方不仅具有心肌表面所需的粘附特性，还具有注射性、湿粘附性和导电性，可用于心肌深部注射。体外研究表明，水凝胶系统可在酸性环境中释放Rb1/PDA NPs，从而改善心肌细胞线粒体功能，提高细胞活性，抑制巨噬细胞STING信号通路的激活，并促进M2巨噬细胞极化。体内研究结果表明，在心肌梗死后大鼠的心肌内和心肌外联合给药中，水凝胶能显著增强心肌壁厚度，促进M2巨噬细胞极化，改善心脏功能，促进心肌再生。因此，这种简单制备的 Rb1/PDA 水凝胶系统在利用内部和外部方法治疗心肌梗死方面具有巨大潜力，并能带来显著的临床转化效益。
研究亮点
mtDNA和STING之间的串扰过度激活是促进心肌梗死进展的关键因素；
该团队开发了一种仿生水凝胶，利用这种串扰通过内外结合的协同治疗方式解决持续性心肌损伤问题；
该水凝胶系统通过重启心肌细胞线粒体代谢和优化微环境免疫调节协同促进心肌修复。
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通讯作者
喻翠云，博士，南华大学教授，博导。先后荣获“全国三八红旗手”“湖南省科技创新领军人才”“湖南省最美科技工作者”等荣誉。主持完成国家自然科学基金面上项目和国家自然科学青年基金项目、湖南省自然科学基金杰出青年基金项目等科研任务；主持承担国家重点研发计划课题、湖南省重点研发计划项目、湖南省自然科学基金联合基金项目等科研任务。以（共同）通讯作者身份在Adv Mater，Signal Transduct Target Ther，J Control Release等生物医药主流期刊发表科研论文五十余篇。
魏华，博士，南华大学教授，博导，中组部“海外人才引进计划”青年项目入选者，湖南省芙蓉学者特聘教授。主要从事高级拓扑结构高分子载体的精准合成和生物医用高分子材料的研究。主持国家自然科学基金项目等课题。中国生物材料学会生物医用高分子材料分会第二届委员，ACS Biomater. Sci. Eng.期刊编委，“Fellow of International Association of Advanced Materials （FIAAM）”和美国斯坦福大学发布的“全球前2%顶尖科学家”。已在国际主流期刊上发表论文100余篇。
第一作者
郑治，博士，南华大学博士后。主要研究方向为心血管疾病机制探索及其仿生药物递送系统的构建。主持国家自然科学基金青年项目，中国博士后面上项目，湖南省自然科学青年基金等项目的资助，以第一/通讯作者在主流期刊上发表SCI文章13篇，获批发明专利2项。
参考资料
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