原标题：ANEXT安龄生物·心肌细胞来源的外泌体用于心脏手术后减少粘连
ANEXT安龄生物·心肌细胞来源的外泌体用于心脏手术后减少粘连
在心脏手术期间，心外膜的手术创伤可能导致术后心包粘连，这是心外膜和胸腔之间的纤维连接。与原发性心脏手术相比，这些粘连显著延长了体外循环时间和总手术时间，并将再次心脏手术的死亡率增加了三倍。对于患有先天性心脏病的儿童患者，大约33%的儿科和先天性心脏手术需要重新进行心脏手术。同样，至少12%接受瓣膜置换、机械循环支持或体外循环移植的成年人也需要重新进行心脏手术。然而，术后心包粘连的分子机制尚未完全阐明。
术后心包粘连示意图
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然而，先前的临床研究表明，心脏手术通常会导致出血和心包液渗出，这会增强氧化应激，并在心包空间内诱导炎症反应。这些因素被认为是造成粘附表型的倾向。出血和心包液渗出通过沉积纤维蛋白原和胶原以及从胸腔募集巨噬细胞来促进心包粘连。过量的活性氧（ROS）会破坏线粒体膜，不可逆地损伤细胞，引发细胞凋亡，并导致适应不良心肌重塑和心力衰竭的发展和进展。因此，需要设计和验证预防术后心包粘连的有效方法，以改善心脏手术患者的预后。
近日，广州南方医科大学生物医学工程学院生物材料研究中心团队在国际期刊杂志SCIENCE ADVANCES上发表题为“Injectable photocurable Janus hydrogel delivering hiPSC cardiomyocyte-derived exosome for post–heart surgery adhesion reduction”的综述，阐释了注射光固化Janus水凝胶输送hiPSC心肌细胞来源的外泌体用于心脏手术后减少粘连。
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外泌体已被证明通过介导促血管生成、抗凋亡和抗炎反应，潜在地影响心脏的内源性修复。来源于间充质干细胞、心脏祖细胞和诱导多能干细胞（iPSC）的外泌体已被证明在注射到小鼠心脏时可减少氧化应激并提供保护性预处理。来自未分化iPSC（iPSC-EXO）的外泌体可能提供益处，而它们的组成将反映其来源细胞的未分化状态。这可能会使它们的效果更加普遍。此外，来自iPSC衍生的心肌细胞（iCM-EXO）的外泌体已被发现具有心脏保护作用，可提高左心室射血分数和心肌活力。
另一项开创性研究表明，与原始iPSC不同，iPSC衍生的心肌细胞分泌携带心肌细胞特异性货物的外泌体，该外泌体可以通过保护梗死大鼠心脏免受损伤和促进损伤后的恢复来靶向心肌。然而，iCM-EXOs在缓解氧化应激方面的功效仍有待确定。
在治疗上使用外泌体的一个挑战是，静脉注射的外泌体会被巨噬细胞迅速清除，并倾向于在肝脏、脾脏和肺部积聚。因此，将外泌体有效输送到心脏并在那里维持其稳定性和生物效力仍然具有挑战性。
HAD+EXOs减少了大鼠心脏手术后模型中的氧化应激和免疫反应
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与单独的外泌体相比，水凝胶可能通过持续释放将大量外泌体输送到心脏，并提供卓越的心脏功能改善。因此，假设理想的水凝胶可以保护外泌体不被巨噬细胞从胸腔清除，并增强外泌体的作用。此外，粘性水凝胶可以通过增加接触表面和减少扩散来促进外泌体从水凝胶向目标组织的持续释放。
HAD+EXOs水凝胶的持续释放行为
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本综述中研究人员将水凝胶通过iCM-EXOs封装在具有不对称粘附性的HAD水凝胶中来配制。HAD+EXOs水凝胶在减轻心脏手术后的氧化应激和减少粘附方面具有潜在的功效。紫外线光交联HAD水凝胶的一侧有助于粘附到潮湿的心肌表面，而另一侧则能抵抗粘附到胸腔。HAD+EXOs水凝胶的抗粘附侧可以抑制GATA6+腔巨噬细胞从胸腔的募集，从而保护iCM-EXOs免受巨噬细胞的侵害。另一方面，由于邻苯二酚基团和外泌体的高亲和力，HAD+EXOs水凝胶的粘附侧可以局部维持iCM-EXOs的释放，以减轻氧化应激。iCM-EXO通过抑制Nrf2的激活，在体外显著减轻H2O2处理的原代心肌细胞中的氧化应激。HAD+EXOs水凝胶提供其包封的iCM-EXOs的持续释放15天。在大鼠心脏手术后模型中，HAD+EXOs水凝胶持续释放iCM-EXOs缓解了氧化应激和炎症。HAD+EXOs水凝胶在体内也显著降低了心包粘连，对心脏功能没有不良影响。HAD组分有助于物理屏障，而iCM-EXO具有抗氧化功效。我们相信，在这里配制、分析和评估的HAD+EXOs水凝胶有望成为减少术后心包粘连的创新临床策略。
（ANEXT安龄生物科技研发中心）返回搜狐，查看更多
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