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研究:緩慢釋放的藥物TT-10可改善心臟病發作后的恢復情況

研究:緩慢釋放的藥物TT-10可改善心臟病發作后的恢復情況

2021-11-25 Comments 0 Comment

阿拉巴馬大學伯明罕分校(UAB)的一項新研究稱,從納米顆粒中釋放TT-10改善了心臟病發作后的心臟功能,同時伴隨著小鼠模型中心肌細胞增殖的增加和梗塞面積的縮小。

Jianyi-Zhang-777x539.jpg

心臟病發作殺死了心肌細胞,導致了削弱心臟的疤痕,常常導致最終的心臟衰竭。 肌肉修復的缺乏是由於哺乳動物心肌細胞的增殖能力非常有限,除了出生前後的短暫時期。

因此,一種名為TT-10的藥物產品,通過Hippo-Yap信號通路的元件發揮作用,刺激心肌細胞的增殖,被認為有希望治療心臟病發作。 幾年前,研究人員在小鼠心臟病發作模型中腹腔注射TT-10,起初促進了心肌細胞的增殖,並在用藥一周后顯示心肌細胞死亡區域(稱為梗塞)的大小有所下降。 然而,這些早期的改善在後來的時間點上出現了心臟功能的惡化。

因此,Jiananyi”Jay”Zhang博士和他的阿拉巴馬大學伯明罕分校生物醫學工程系的同事提出了一個簡單的問題。 如果將TT-10裝入由聚乳酸-co-glycolic-acid(或稱PLGA)製成的納米粒子中,從而使TT-10緩慢釋放,會發生什麼?

正如UAB研究人員在《JCI Insight》雜誌上報告的那樣,緩釋確實是有益的。 納米粒子介導的TT-10緩釋遞送增強了TT-10治療在小鼠心臟攻擊模型中修復心肌的效力和持久性。

jci.insight.151987.ga.jpg

與使用生理鹽水、空納米顆粒或直接使用TT-10溶液治療的小鼠組相比,將TT-10納米顆粒注射到梗塞的心肌中可改善心臟功能–通過射血分數和功能性縮短的明顯改善,以及收縮末期直徑和舒張末期直徑的明顯下降來衡量。 此外,與其他三組的測量結果相似,經TT-10納米顆粒處理的心臟的梗塞大小和心臟重量/體重比都明顯降低。 所有這些措施表明,TT-10納米粒子組的心臟功能得到了改善。

研究人員還測量了TT-10對心肌細胞生物學的影響,以及對細胞繁殖的幾個標誌物的影響,包括在培養中和小鼠心臟病模型中。

在不同濃度的TT-10中生長的人類誘導多能幹細胞心肌細胞顯示出增殖、細胞週期的S期(當細胞複製其基因組內容時)、細胞週期的M期(當細胞分裂複製的DNA時)和細胞分裂(當兩個子細胞的細胞質一分為二時)的分子標誌物增加。 在TT-10濃度為10至20微摩爾時出現了活性峰值。

培養的心肌細胞還顯示出程式性細胞死亡或細胞凋亡明顯減少,轉錄共啟動物Yap位於細胞核內的心肌細胞比例明顯增加。 研究人員表示,Yap在細胞核中的存在,即它積極説明基因表達,與Hippo-Yap信號在心臟再生中的作用一致。

與其他三個治療組相比,在小鼠心臟病發作模型中用TT-10納米粒子治療的心臟在梗塞后一周有明顯更多的邊緣區心肌細胞,這些細胞顯示出細胞增殖、M期生長和Yap的核位置的標記。 邊界區是指梗塞旁邊的區域。 另外,TT-10納米粒子治療似乎促進了血管的生長,稱為血管生成。

jci.insight.151987.f1.jpg

UAB的研究人員說,這表明在TT-10納米粒子治療的小鼠中觀察到的心肌恢復的改善似乎至少部分歸因於Hippo-Yap信號的啟動和心肌細胞的增殖。

研究人員表示:「因此,我們的結果表明,PLGA納米顆粒可用於提高眾多心血管藥物的治療管理效率。 此外,儘管我們目前的調查中的動物是在開胸手術期間通過直接心肌內注射來治療TT-10納米顆粒,但PLGA納米顆粒完全可以與創傷性較小的臨床給藥方法相容,如基於導管或回聲引導的經胸心肌注射。 ”

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