中科院鍶離子治療心肌缺血/再灌注損傷研究獲進展
發布日期：2021-01-21 閱讀次數：603 來源：中國科學院
摘要：
心肌缺血后及時恢復血供是治療急性心梗的必要手段，但會帶來新的損傷，稱為心肌缺血/再灌注損傷，目前缺乏有效的針對心肌缺血/再灌注損傷的干預手段。因此，發展治療心肌缺血/再灌注損傷的實用性方法，尤其是針對促進心肌細胞存活、血管再生、抑制纖維疤痕形成的有效干預手段具有重要的臨床意義。由于鍶離子在促進骨再生中被發現具有促進血管生成的作用，但其在心臟中的作用未見報道，其促進血管生成的作用是否可保護心肌減輕心肌缺血/再灌注損傷尚不清楚。
近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員常江團隊與中科院上海營養與健康研究所楊研究員黃恬團隊合作，揭示了緩釋活性鍶離子的可降解水凝膠可通過改善心肌缺血/再灌注后心肌細胞存活、促進血管新生有效恢復損傷心臟心功能和抑制纖維疤痕。相關研究成果以Strontium ions protect the hearts against myocardial ischemia/reperfusion injury為題，發表在Science Advances上。
研究通過體外實驗明確了鍶離子對多種心血管細胞的激活作用，如促進內皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞的增殖、遷移、分泌血管生成相關因子及細胞間相互作用；抑制心肌細胞凋亡，抵抗低氧無糖損傷。繼而設計和制備出具有可注射性、可降解性、可緩釋合適濃度鍶離子的復合水凝膠。在小鼠心肌缺血/再灌注（60分鐘/20分鐘）后注射鍶離子復合水凝膠，可顯著改善心肌缺血/再灌注小鼠心功能、減小疤痕面積。這些心肌修復作用伴隨著血管數量增加和血管生成相關因子表達升高、凋亡心肌細胞數量減少、凋亡相關蛋白酶活性以及血清乳酸脫氫酶活性降低。進一步分析發現，在注射后兩周內心臟中鍶離子水平升高，但未在肝臟、腎臟、肺器官中積累。此外，鍶離子復合水凝膠在移植兩周后可降解，鍶離子主要通過尿液排出。該研究揭示了鍶離子對缺血/再灌注損傷心臟的保護作用，其可以較低的成本，更高的穩定性和潛在的更高的安全性，為缺血性心臟病提供新的治療方法。
常江、楊黃恬為論文的共同通訊作者。研究工作得到國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金和上海市自然科學基金項目的資助。
鍶離子復合水凝膠對心肌缺血/再灌注損傷的修復作用模式
鍶離子復合水凝膠能抑制心肌纖維化、促進血管生成并減少心肌細胞凋亡
