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  心臟手術(shù)后往往會存在心包粘連的問題。心包粘連會增加二次手術(shù)的時間，并且還會大大降低二次手術(shù)視野的可見度。心包粘連產(chǎn)生的原因主要有四種：1.心包液的滲出；2.滲血；3.氧化應(yīng)激；4.免疫反應(yīng)（圖1）。目前研究主要集中在阻止心包液的滲出以及止血上，忽視了氧化應(yīng)激和免疫反應(yīng)對于心包粘連的影響。此外，外泌體已被證明通過介導(dǎo)促血管生成、抗凋亡和抗炎反應(yīng)來影響心臟的內(nèi)源性修復(fù)，iPSC來源的心肌細胞外泌體（iCM-EXOs）已被發(fā)現(xiàn)具有心臟保護功效，可以通過保護心肌免受損傷和促進大鼠心臟梗死損傷后的恢復(fù)來靶向治療心肌。同時，與單獨注射外泌體相比，水凝膠可通過持續(xù)釋放將大量外泌體有效遞送到心臟并維持其穩(wěn)定性，更好地改善心功能。因此，開發(fā)一種能夠兼顧防止心包液滲出和抑制氧化應(yīng)激和免疫反應(yīng)的水凝膠對于預(yù)防心臟術(shù)后心包粘連具有重要的臨床意義。

圖1 HAD+EXOs水凝膠預(yù)防心臟術(shù)后粘連的優(yōu)勢

  近期，南方醫(yī)科大學(xué)吳耀彬副教授團隊，基于前期研發(fā)的一種可注射光固化Janus水凝膠，命名為HAD[透明質(zhì)酸-g-(2-氨基乙基甲基丙烯酸酯-鹽酸多巴胺)]，它在光交聯(lián)后表現(xiàn)出不對稱黏附特性。進一步裝載iCM-EXOs制成HAD+EXOs水凝膠，用于減輕心臟手術(shù)后氧化應(yīng)激和減少粘連。HAD+EXOs水凝膠的抗粘附作用可以抑制GATA⁶⁺巨噬細胞從胸腔的募集，從而保護iCM-EXOs免受巨噬細胞的侵襲。同時，HAD+EXOs水凝膠的粘附側(cè)由于兒茶酚基團與外泌體的高親和力，可以維持iCM-EXOs的釋放，從而緩解氧化應(yīng)激。iCM-EXOs通過抑制Nrf2激活，顯著減輕過氧化氫處理的原代心肌細胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)。這些結(jié)果凸顯了iCM-EXOs負載HAD水凝膠在心臟手術(shù)患者臨床安全性和有效性驗證方面的巨大潛力，有希望成為減少術(shù)后心包粘連的新型臨床策略。該工作以“Injectable photocurable Janus hydrogel delivering hiPSC cardiomyocyte-derived exosome for post–heart surgery adhesion reduction”為題發(fā)表在《Science Advances》上。

圖2 HAD水凝膠的不對稱黏附性

圖3 iCM-EXOs改善H2O2刺激后氧化應(yīng)激情況

圖4 HAD+EXOs降低大鼠心臟手術(shù)后模型的氧化應(yīng)激和免疫反應(yīng)

圖5 在大鼠心臟手術(shù)后模型中，HAD+EXOs在2周后減少了術(shù)后粘連

  原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh1753#