梗死面积减少51%,存活率提高33%!这片小小的心脏“创可贴”竟然在动物实验中,展现了逆转心脏病发作致命损伤的惊人潜力!
这项可能改变心血管疾病治疗格局的重大突破,来自美国麻省理工学院(MIT)的研究团队,由著名科学家Ana Jaklenec和Robert Langer领衔。
这项名为“TIMED”的惊人发明,10月4日刚刚发表在权威期刊《细胞·生物材料》上。如果未来能应用于临床,它或许能帮助心脏病患者真正“修复”受损的心脏,而不只是在损伤后不可逆转,苟延残喘,等待死亡的到来。
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为什么心脏受损几乎是不可逆的?
因为心脏这位“劳模”几乎不会自我修复。更棘手的是,它在受损后的“自救”过程是分阶段的,而且极其“拧巴”。
第一阶段,心肌细胞大量凋亡;
第二阶段,它拼命生成新的血管;
到了第三阶段,又开始疯狂纤维化,导致心脏变硬变脆。
可问题就是:如果你在早期就使用抗纤维化药物,可能会干扰宝贵的早期修复;如果你一股脑把所有药(比如静脉注射)都打进去,药物时机不对,等于白费。
这就像一场火灾,你必须在正确的时间灭火、清场、重建。一股脑把消防员、建筑工、装修队全派进去,他们只会互相“打架”。
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MIT的科学家们想到了一个绝妙的主意:如果不能一次性解决,那就分阶段解决!
他们发明的TIMED贴片,其貌不扬,但暗藏玄机。它的核心不是贴片本身,而是藏在贴片里的无数个微型“药盒”。
简单来说,这些“药盒”就像是带盖子的小杯子,杯子里装着药,那个“盖子”就是关键中的关键。
这个盖子由一种叫PLGA的生物可降解聚合物制成。科学家通过改变这种材料的“分子量”(MW),就能像调闹钟一样,精确控制盖子什么时候“融化”。分子量低的,盖子薄,几天就开了;分子量高的,盖子厚,能扛几星期。
这就是TIMED系统的“时间魔法”——把不同时间的闹钟(药盒)集成到了一张贴片上。
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在这次研究中,科学家们就设置了三道“锦囊妙计”:
第1-3天:释放“细胞保镖”——NRG1(神经调节蛋白-1),在灾后黄金72小时内,拼命保住即将凋亡的心肌细胞。
第7-9天:释放“血管工兵”——VEGF(血管内皮生长因子),在修复关键期,指挥血管快速重建,输送养料。
第12-14天:释放“清淤部队”——GW788388(一种TGF-β抑制剂),在后期登场,精准抑制疤痕组织的疯狂增生,防止心脏“变硬”。
而承载这一切的“创可贴”基底,是一种坚韧的水凝胶。它Q弹十足(可拉伸480%),能牢牢抓住跳动的心脏,同时又安全无毒,最后会缓慢降解,无需取出。
那么,效果究竟如何?
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数据震撼人心。在大鼠的心脏病模型中,植入了TIMED贴片的组,与未治疗组相比,梗死面积缩小了51%,四周存活率提高了33%!
更重要的是,它们的心脏功能(如射血分数)显著恢复,远超传统的静脉注射给药组。
静脉注射就像“天女散花”,药效很快就没了;而TIMED贴片则是“驻场工程师”,哪坏了修哪,还自带施工排期表。
不仅如此,研究人员在打开动物胸腔时,还发现了一个意外之喜:
植入了“空贴片”的对照组,心脏和胸腔粘在了一起(术后粘连);
而植入了“含药贴片”的组,表面光滑如初,几乎没有粘连!
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原来,TIMED贴片在第2周释放的“抗疤痕”药物,顺手把手术造成的“疤痕粘连”也给抑制了。这简直是“买一送一”,对于需要二次开胸手术的病人,这意义太重大了!
当然,这项技术目前还处于动物实验阶段,目前的设计是在进行心脏搭桥等开胸手术时顺便“贴”上去。
但它的潜力是无穷的。它在4°C下能稳定储存1个月,真正具备“现货”潜力。未来,科学家们甚至希望将这些“微型药盒”集成到心脏支架上,实现微创植入。
TIMED的出现,标志着药物递送进入了“4D时代”。它不仅控制了药物的“空间”(在心脏上),更控制了“时间”(分阶段释放)。这已经不是一个简单的心脏“创可贴”,而是一个被写入了程序的“心脏修复U盘”。
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参考文献:
Wang et al., TIMED: Temporal intervention with microparticle encapsulation and delivery-A programmed release system for post-myocardial infarction therapy, Cell Biomaterials (2025).
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