这种可注射水凝胶可减轻对心脏右心室的损害

根据 3 月 6 日发表在《心脏病学会杂志：基础到转化科学》上的一项新研究，可注射水凝胶可以减轻慢性压力超负荷对心脏右心室的损害。

这项研究是由加州大学圣地亚哥分校、佐治亚理工学院和埃默里大学的研究小组在啮齿类动物身上进行的。2019 年，FDA 批准的一项针对心脏病发作患者的一期试验表明，这种水凝胶对人体是安全的。作为新的临床前研究的结果，FDA 批准了埃默里大学和佐治亚理工学院研究人员的研究性新药申请，一旦获得机构批准，将在未来几个月内开始对儿科患者进行水凝胶的临床试验。

在这种情况下，可注射水凝胶适用于出生时患有左心室发育不全、无功能的儿童。这种疾病被称为左心发育不全综合征，占先天性心脏缺陷的比例不到 4%。但 40% 的新生儿心脏缺陷相关亡都是由它造成的。患有这种疾病的患者的生存率为 35%。

目前的治疗方法包括在患者五岁时进行一系列三期心脏直视手术，将含氧血液重新输送到右心室。手术后存活到童年的儿科患者也接受药物和物理治疗以及特殊饮食。但这种姑息手术是有代价的。在健康的心脏中，右心室的工作是将血液泵送到肺部。一项需要在较低压力和较低流量下处理血液的工作。当右心室被迫将血液泵送到全身时，它会产生一些适应不良的特征，包括过大的肌肉和疤痕。最终，右心室开始衰竭，患者需要进行心脏移植。

“据我们所知，这是首次对可注射生物材料疗法减轻右心室心力衰竭进行评估，”该论文的第一作者 Jervaughn D. Hunter 说，他来自密西西比州吉布森港，并获得了博士学位。 .D. 加州大学圣地亚哥分校 Shu Chien-Gene Lay 生物工程系。

在啮齿动物研究中，将水凝胶注射到右心室可以改善功能，并使心脏能够承受血压和容量的增加。该治疗还减缓了组织疤痕形成和适应不良的肌肉生长的速度。希望水凝胶注射能够增加患者心脏功能的时间。

“这不是治愈方法，但我们的目标是延长患者的生命，”加州大学圣地亚哥分校生物工程教授、该论文的通讯作者凯伦·克里斯特曼 (Karen Christman) 说。

该治疗还可以显着改善患者的生活质量，从而实现更好的认知功能和生长。

“他们或许可以等到进入成人心脏移植名单，”该论文的资深作者之一、亚特兰大儿童医疗中心儿童心脏研究和结果 (HeRO) 中心主任迈克尔·E·戴维斯 (Michael E. Davis) 说。佐治亚理工学院和埃默里大学医学院生物医学工程教授。

该水凝胶由心脏细胞外基质制成，通过清洗过程去除了细胞内容物;干燥并研磨成粉末状;然后液化成可以轻松注入心脏的液体。一旦达到体温和 pH 值，液体就会变成半固体多孔凝胶，促进患者自身细胞重新填充受损心脏组织区域并改善心脏功能。

积极的结果

临床前，注射两周后首次看到治疗效果。

克里斯特曼实验室的研究人员用猪心脏左右心室的组织制备了水凝胶。有趣的是，心脏两侧的组织差异很大。

心脏两侧的水凝胶改善了收缩功能——心脏泵血的能力。它们还减少了心肌的生长和惊吓，同时促进了小动脉的形成和生长。但总体而言，来自左心室组织的水凝胶更有效。这可能是因为源自右心室组织的水凝胶富含 1 型胶原蛋白，这可能导致 RV 水凝胶治疗组的炎症反应增强。

注射的水凝胶还影响基因表达，特别是与心脏修复相关的途径，包括循环系统、肌肉结构和脉管系统的发育，以及免疫反应和细胞对含氧化合物反应的调节。

接下来，亚特兰大儿童保健中心、佐治亚理工学院和埃默里大学合作的儿童医院将开始招募临床试验人员，调查该疗法对患有左心发育不良综合征的新生儿的疗效。

该研究的部分资金来自美国国立卫生研究院国家心肺和血液研究所。

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