德克萨斯A&M大学研究人员黄可博士开发的一种新型贴片可能为心脏病发作后的心脏修复提供新途径。该贴片采用独特的微针系统，将治疗分子直接递送到受损的心脏组织，促进修复并改善心脏功能，同时不影响身体其他部分。
这个生物可降解贴片中的每一根微针都含有载有白细胞介素-4（IL-4）的微粒，IL-4是一种已知有助于调节免疫系统的分子。当贴片应用于心脏表面时，微针溶解并将IL-4直接释放到受损区域，创造一个有利于愈合的环境。
黄可及其团队的研究成果发表在《细胞生物材料》期刊上，该研究得到了美国国立卫生研究院和美国心脏协会的支持。
“这种贴片就像一座桥梁，”药学科学系助理教授黄可表示。“微针穿透心脏外层，使药物能够到达下方受损的肌肉组织，而这些区域通常很难触及。”
心脏病发作后，心肌失去氧气和营养，导致细胞死亡。身体通过形成疤痕组织来应对，这有助于稳定心脏，但无法像健康肌肉那样收缩。随着时间推移，剩余的心肌必须更加努力地工作以补偿，常常导致心力衰竭。
黄可的贴片旨在中断这一循环。通过将IL-4直接递送到损伤部位，该贴片促使称为“巨噬细胞”的免疫细胞从促炎状态转变为修复状态。这种转变有助于减少疤痕形成并改善最终预后。
“巨噬细胞是关键，”黄可解释道。“它们既可以加剧炎症，也可以帮助心脏愈合。IL-4有助于将它们转变为帮手。”
此前尝试使用IL-4进行心脏修复时，是通过将其注射到血液中，但这种方法在其他器官引起了不良副作用。黄可的贴片通过将治疗局限于局部区域来解决这一问题。
“全身给药会影响整个身体，”他表示。“我们只想针对心脏。”
最令人惊讶的发现之一是治疗后心肌细胞“状态”的变化。黄可表示，细胞变得更加善于交流，并对周围组织（尤其是血管内皮细胞）的信号作出反应。这种增强的交流可能是长期愈合的关键。“心肌细胞不仅存活下来，还以支持恢复的方式与其他细胞互动，”他说道。
该贴片还抑制了内皮细胞发出的炎症信号，否则这些信号会加重心脏病发作后的损伤。黄可团队观察到NPR1通路的信号增强，该通路有助于维持血管健康并支持心脏功能。
虽然当前版本的贴片需要开胸手术，但黄可希望未来开发出一种微创递送方法。他设想一种可以通过小导管插入的版本，使其在临床应用中更实用。
“这只是开始，”他表示。“我们已经证明了这一概念。现在我们希望优化设计和递送方式。”
参考文献：
黄可等，《用于心肌梗死啮齿动物和猪模型中心脏修复的免疫调节微针贴片》，《细胞生物材料》，DOI:10.1016/j.celbio.2025.100152
来源：《细胞生物材料》
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