美中澳科學家合作：利用「幹細胞—生物材料」治療心臟病

在世界範圍內，心血管疾病是引起疾病死亡的主要原因，但是治療手段仍然有限。心肌梗死可導致心肌的損傷，具有發病急，預後差的特點。近期，來自美中澳三地的科學家聯合研究發現，利用納米級的溫敏材料包裹心臟幹細胞，能夠在心肌梗死心臟中展現出良好的修復作用。該結果已在大動物（豬）心梗模型中得到了驗證，研究成果以Editors』 Choice的形式發表在《ACS Nano》雜誌上。

研究學者目前已經嘗試採用不同的方式修復損傷的心肌，而幹細胞治療是具有治療潛力的方式之一。但是，單純幹細胞的治療效果受限於細胞移植後滯留率低和宿主的免疫排斥反應等問題。在生物工程領域，由水和聚合物合成的可注射水凝膠在梗死心臟中的修復作用正在得到深入的研究。但是，天然的聚合物費用昂貴，各個批次之間差異性較大。

來自於美國北卡羅來納州立大學和北卡羅來納大學-教堂山分校的程柯教授、 中國鄭州大學第一附屬醫院的張金盈教授和澳大利亞阿德萊德大學的Hu Zhang教授帶領三方課題組聯合研發孔徑極小的納米級P(NIPAM-AA)溫敏材料，利用P(NIPAM-AA)溫敏膠的物理特性和化學特性，與心臟幹細胞結合，觀察其在心肌梗死心臟中的修復作用。

研究發現P(NIPAM-AA)溫敏膠在溫度達到將近體溫時可以由液態轉為膠態。基於P(NIPAM-AA)溫敏膠的特殊結構，這種廉價的合成水凝膠可以封裝心臟幹細胞，為幹細胞提供良好的生長環境，並且不影響幹細胞生長因子的釋放。將封裝的心臟幹細胞注射入小鼠或者豬的體內，幹細胞在體內的滯留率遠大於單純細胞注射組。P(NIPAM-AA)溫敏膠的物理特性可以隔離心臟幹細胞，一定程度上避免系統性炎症反應和局部免疫排斥反應的發生。在小鼠和豬的心肌梗死動物模型中的研究證實P(NIPAM-AA)溫敏膠結合心臟幹細胞具有良好的心臟修復作用。因此，P(NIPAM-AA)溫敏膠封裝幹細胞治療的方式克服了既往幹細胞治療的難題，全方位促進心臟幹細胞長期有效的發揮心臟修復作用。

美國北卡羅來納州立大學和北卡羅來納大學-教堂山分校程柯教授

現任北卡羅萊納州立大學／北卡大學教堂山分校聯合生物醫學工程系終身教授；北卡州立大學分子生物醫學系終身教授。擔任北卡州立大學生物治療實驗室（Biotherapeutics Lab）主任， 比較醫學研究所（Comparative Medicine Institute）副所長。長期致力於幹細胞和生物材料在疾病治療中的轉化研究。

中國鄭州大學第一附屬醫院張金盈教授

醫學博士，主任醫師，教授，博士生導師、博士後導師、碩士生導師。現任鄭州大學一附院心內科副主任，河南省學術技術帶頭人，河南省科技創新傑出人才，河南省心血管病研究醫學重點實驗室負責人。承擔國家科技部重點研發項目子課題，並主持國家自然科學基金面上項目等多項課題。

澳大利亞阿德萊德大學Hu Zhang教授

Hu Zhang 博士2004年畢業於倫敦大學學院生物化工系，現為澳大利亞阿德雷德大學化工系教師。主要研究方向為再生醫學和組織工程，合成生物技術和生物工藝和過程模擬和計算流體力學。

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