研究背景

心肌梗死（MI）是由于冠状动脉阻塞导致心肌缺氧与坏死的一种心血管疾病。尽管目前的治疗方法仅能缓解心力衰竭的进展，无法实现心肌的有效修复与再生，心肌补片（CPs）作为一种由支架、治疗细胞或生物因子组建的策略，显示出了良好的修复潜力。理想的CPs需要同时模仿心肌的电学与力学性能，并提供生物活性成分以增强修复效果。近期的研究发现，心脏常驻巨噬细胞（CCR2-cRMs）对于心肌的内源性修复至关重要。然而，在心肌梗死后，这些细胞大量丢失且恢复缓慢，为心梗后修复带来了巨大挑战。基于这一问题，环亚集团·AG88的研究团队在《Cell Reports Medicine》杂志上发表了标题为《A functional cardiac patch promotes cardiac repair by modulating the CCR2 − cardiac-resident macrophage niche and their cell crosstalk》的研究成果，提出了一种新型的功能性弹性导电心肌补片，能够调节心脏常驻巨噬细胞的生态位与细胞间互作，为MI的临床治疗提供了新的方向。

研究方法

本文采用Langendorff离体心脏灌流技术和电标测技术（Electrical Mapping）来检测不同模型组中正常区与梗死区的电传导速度等指标，以直接评估正常心肌与梗死心肌之间的电整合能力。

研究结果

PSL/pIL4的制备与细胞内化研究

PSL/pIL4作为由磷脂酰丝氨酸（PS）修饰的脂质体纳米载体和聚醚酰亚胺@IL4pDNA复合物组成的载体，粒径为126±14nm，显示出高效的内化能力。实验结果表明，PSL在巨噬细胞中的内化效率最高，主要通过能量依赖的网格蛋白介导的内吞途径实现。PSL/pIL4能够在10小时内顺利逃逸至细胞质，具备良好的基因递送功能。

PSL/pIL4@pHHCCP的制备及其对心肌细胞功能的影响

研究通过使用刘酸铵引发的APMA-HA与HEMA自由基聚合反应，在低温条件下制备了离子导电水凝胶，并构建了功能性弹性导电心肌补片PSL/pIL4@pHHCCP。该补片表现出模仿生物电导性（0.02 S/m）和机械性能（弹性模量23–46kPa）的特性。同步性和电信号传导的增强表明PSL/pIL4@pHHCCP显著促进了心肌细胞的功能。

PSL/pIL4@pHHCCP调控CCR2-cRMs与心肌细胞的互作

研究发现，PSL/pIL4@pHHCCP能够特异性靶向CCR2-cRMs，促进其增殖及其旁分泌因子的释放，而不增加炎性因子。这一调控显著促进了CCR2-cRMs与心肌细胞之间的电信号传导，改善心肌细胞的功能与心脏电整合。

PSL/pIL4@pHHCCP改善心脏的免疫微环境

实验表明，PSL/pIL4@pHHCCP能够有效纠正心肌梗死后的异常免疫微环境，增加CCR2-cRMs的重要性，恢复心脏功能。免疫荧光和超声心动图分析显示，心脏功能的改善与CCR2-cRMs的数量增加存在正相关性。

PSL/pIL4@pHHCCP促进心肌修复效果

在心肌梗死模型中，PSL/pIL4@pHHCCP的植入显著减小心肌梗死面积，增加心室壁厚度，提升射血分数（EF）和缩短分数（FS）。这进一步确认了该补片在心脏修复中的有效性。

结论

本研究开发的功能性PSL/pIL4@pHHCCP通过靶向CCR2-cRMs的增殖和细胞互作，显著提升了心肌梗死后的修复效果。补片的应用不仅减少了炎症反应，还重塑了心脏的免疫微环境，增强了心肌电导性与血管生成。这项研究为构建CCR2-cRMs介导的协同修复微环境提供了新策略，为MI的治疗开启了新途径，彰显了环亚集团·AG88在心脏修复领域的重要贡献。