2.5 心臟興奮-收縮耦合和電生理信號傳導的調(diào)節(jié)
心肌細胞的收縮和舒張依賴于周期性的動作電位，而這一過程與鈣相關(guān)。心肌功能受損部分歸因于興奮-收縮耦合（ECC）功能的改變，導致胞內(nèi)Ca²⁺釋放回收的時間和胞內(nèi)Ca²⁺含量的變化。通過體外實驗，研究了受損心肌細胞對炎癥性ROS誘導的胞內(nèi)鈣濃度快速波動的機制。SDF-1α@PUE處理顯著增強了Ca²⁺傳導，減少了達到鈣峰值所需的時間，并增加了鈣脈沖的數(shù)量。光學標測實驗證實了SDF-1α@PUE水凝膠處理組鈣瞬變時程最短。電標測系統(tǒng)展示了SDF-1α@PUE組中梗死區(qū)域電傳導正常，電信號從一個興奮點到下一個有序的傳遞。心電圖結(jié)果表明，SDF-1α@PUE組中的心臟節(jié)律穩(wěn)定，與正常大鼠相似，而MI和SDF-1α處理組顯示心臟缺血和異常心室去極化波形。

圖5.心臟興奮-收縮耦合和電生理信號的調(diào)節(jié)
 

2.6 SDF-1α的釋放增加了血管生成
我們成功證實了PUE誘導梗死歸巢巨噬細胞表型轉(zhuǎn)換后，能夠緩解心臟炎癥微環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，相較于其他對照組，SDF-1α@PUE處理組在Langendorff灌流的大鼠心臟中表現(xiàn)出更高的再灌注比率。PUE水凝膠的降解釋放的SDF-1α，通過吸引內(nèi)源干細胞，顯著促進了新血管生成。流式細胞術(shù)分析結(jié)果顯示，SDF-1α@PUE處理組有效協(xié)調(diào)體內(nèi)髓系細胞的招募。該處理組中BM-MSCs和HSCs的比例顯著增加，與SDF-1α單獨處理組相比，這種效應(yīng)在第7天更為顯著。此外，通過Western Blotting和免疫熒光分析，我們發(fā)現(xiàn)SDF-1α@PUE水凝膠處理組促進了新血管生成相關(guān)標志物（CD31和α-SMA）的顯著增加。
 

圖6.SDF-1α的釋放增加了血管生成
 

2.7 SDF-1α@PUE水凝膠對心肌梗死大鼠模型的療效觀察
通過在心肌梗死（MI）大鼠模型中進行iPC注射后展示SDF-1α@PUE水凝膠誘導的抗炎效應(yīng)，觀察到減少的促炎因子、增加的抗炎因子和Cx43表達增加，強調(diào)了SDF-1α@PUE水凝膠對巨噬細胞M2型極化的抗炎影響，有助于創(chuàng)造有利的免疫微環(huán)境促進心臟修復(fù)。進一步評估了SDF-1α@PUE水凝膠在MI大鼠模型中的治療效果，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過28天的治療后，梗死區(qū)域減少，瘢痕百分比降低，心臟重塑減輕，心功能顯著改善。

圖7.SDF-1α@PUE水凝膠對心肌梗死大鼠模型的治療效果
 

2.8 心梗后的長期預(yù)后有明顯改善
研究發(fā)現(xiàn)SDF-1α@PUE具有減小梗死面積、保持心肌收縮性和增加可存活心肌細胞的潛力，同時沒有引起血常規(guī)、血清炎癥因子和病理異常的顯著變化，這些表明SDF-1α@PUE在試驗中具有長期的生物安全性。在5個月的記錄中，與對照組相比，SDF-1α@PUE治療組顯示出較低死亡率。通過心臟病理切片分析和離體灌流心臟系統(tǒng)的評估，證實了SDF-1α@PUE水凝膠對心臟治療的潛在療效和延長治療效益的潛力。研究結(jié)果還顯示SDF-1α@PUE治療有助于減小心肌瘢痕形成，防止心臟重塑，提高左室功能，從而改善了心臟功能。

圖8.SDF-1α@PUE水凝膠的長期治療效果
 

目前，SDF-1α/CXCR4基于的治療方法已經(jīng)被用于治療心肌梗死。然而，大多數(shù)治療方案很少強調(diào)應(yīng)對由SDF-1α/CXCR4軸引起的激進炎癥的重要性。本文講述了SDF-1α@PUE水凝膠具有改善心臟的治療潛力，其中PUE凝膠用于SDF-1α遞送可以優(yōu)化內(nèi)源干細胞療法的功效，同時最小化SDF-1α/CXCR4軸的不良副作用。

原文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adma.202302686