過硫酸銨(APS)作為一種氧化劑，常在材料制備中用作化學催化劑，具有強的細胞毒性，南方醫科大學第五附屬醫院邱小忠團隊提出了一種“化毒物為藥物”的材料生物學干預策略，同時采用APS作為納米顆粒的化學催化劑和心肌梗死治療藥物，起到“一石二鳥”的作用。
心肌梗死（MI）是全球范圍內死亡的主要原因，雖然在臨床試驗中已經采用將治療性細胞移植到疤痕組織中進行心臟修復的策略，但是心梗區惡劣的微環境使移植的細胞難以存活，只能引起心功能微弱的提高。因此，通過功能性生物材料原位激活內源性細胞治療心肌梗死是一種具有前景的治療策略。心外膜細胞是一種多能性心臟祖細胞，在心臟發育和心臟重塑過程中起著重要的細胞來源作用。在心臟發育早期，心外膜細胞可以通過上皮-間充質轉化（EMT），分化為平滑肌細胞、心臟成纖維細胞、內皮細胞、甚至可能分化為心肌細胞。而哺乳動物成年心外膜細胞在正常生理條件下通常是沉默狀態，心梗后，它們可以重新啟動胚胎期遺傳程序，發生EMT分化成多種細胞，在一定程度上支持心臟修復，但是這不足以促進成人心臟的充分修復。目前，許多研究通過心梗死后注射細胞因子或調節非編碼RNAs (ncRNAs)來增強內源性心外膜細胞EMT過程，進行心梗修復。然而，這些方法通常是復雜和昂貴的。此外，這些裸露的細胞因子或ncRNAs仍然面臨半衰期短、容易失活和細胞攝取不足的挑戰。
圖1. (A) NPs/APS的制備及其在體外誘導WT1+心外膜細胞EMT的機制。(B) NPs/APS可以促進梗死區血管新生從而促進心梗修復。
圖4. NPs/APS注射到心梗區后可以促進心功能提高。1：假手術組，2：心梗組，3：NPs/APS注射組，4：EPCs/cryogel組，5：ELCs/cryogel組。
在本研究中通過NPs/APS納米組裝作為治療藥物，對心肌梗死表現出明顯的修復作用。此外，團隊還研究了NPs/APS誘導心外膜細胞EMT的機制，該機制與自噬和mTOR通路有關。誘導內源性心外膜細胞EMT是梗死區持續產生新生血管的有效方法，此研究為心梗修復提供了新的理論基礎和材料儲備。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c06229
