在冠心病发作时,冠状动脉变窄或其内形成的血栓将阻断冠脉血流,损害甚至杀伤心脏组织的心肌细胞。然而,当心绞痛的症状消退后,其对心脏的损伤其实并没有结束,相反,由于心肌细胞受损或死亡导致心壁变薄,心脏水肿扩大,并形成疤痕组织。如果此时不采取任何治疗措施,患者最终可能会出现心力衰竭的症状。然而,研究人员在近日报道称,他们已经开发出了一种新型凝胶,在动物实验中,将该凝胶注入心脏以支撑冠心病发作后心脏相对薄弱的区域,从而有效防止心力衰竭的发生。
相关研究人员将在第次美国化学学会(AmericanChemicalSociety,ACS)全国会议暨博览会上,报告其研究工作的具体内容。
根据美国心脏协会统计,美国每年约有75万的患者经历冠心病的发作,同时在美国有超过万人患有心力衰竭,其症状轻者出现疲乏、气短、活动受限,重者甚至最终因此而死亡。“心力衰竭对于医生和患者来说,都是一个巨大的医疗问题,而相应的治疗方法却很少能够帮助这些患者,”研究负责人JasonA.Burdick博士说道。
“心力衰竭的治疗方法包括改变患者的生活方式、药物治疗、植入永久起搏器或进行心脏移植,”这位来自宾夕法尼亚大学的Burdick博士解释说道:“而上述这些治疗方案的选择往往疗效欠佳,或者很难执行——比如心脏移植。”因此,科学家们正在积极寻求其他的治疗措施。例如,其他研究机构的科学人员在动物的心脏上进行了注入细胞的实验,以尝试修复心脏损伤的部分。而为了防止注入的细胞从心脏表面漏出,他们使用了一种具有生物降解特性的“水凝胶”将细胞嵌入其中,这种水凝胶呈高分子聚合链网状结构,具有水膨胀性,密度类似于果冻明胶。然而在实验过程中,当研究人员向对照组注射了单纯的并不含有修复细胞的水凝胶后,发现了一个奇怪的现象:与未注射任何凝胶的实验动物相比,对照组一些实验动物的心脏损伤情况仍然有一定程度的改善。
基于上述这一研究的发现,几家研究中心正在针对这种水凝胶分析相关的治疗方法,其中的两种水凝胶材料已经进入了临床试验阶段。然而,尽管其研究的凝胶材料尚未开始临床试验,Burdick博士仍然指出:“我们对这种水凝胶的治疗机理进行持续不断的研究是非常重要和必要的,因为它与任何现有的治疗方法都不同。”此外,多种类型的水凝胶可以满足不同患者的治疗需求。
许多冠心病治疗的研究实验,一般需要开胸手术才能顺利地进行下去,然而,上述两种已经在进行临床试验的水凝胶材料,可以通过经由皮肤插入的长导管注射到心脏的受损组织,从而避免了开胸手术。
Burdick博士和他的研究生ChristopherB.Rodell,与同为宾夕法尼亚大学的RobertC.Gorman医学博士合作,正在使用上述同样的微创技术进行他们自己的研究工作。但是,他们的研究团队更进一步,已经发现了有利于治疗冠心病发作患者的水凝胶的特性,并开始利用这些特性去设计新的治疗用水凝胶。例如,他们的团队研究开发出了一种水凝胶,后者在注射至心脏受损区域后,可在高分子聚合链之间形成额外的交联,这种新的水凝胶材料质地较硬,其存在的持续时间也要比其他没有额外交联的凝胶(包括上述已经在临床试验阶段的两种凝胶)要长。
左图为其他团队研发的水凝胶,质地较软;右图为Burdick团队研发的水凝胶,在注射至心脏表面后,其分子之间将发生额外交联,因此质地较硬且在心脏表面保持的时间也更长
事实上,Burdick团队研发的这种独一无二的水凝胶具有提供机械支撑的能力,这有助于其对心脏的损伤区域进行固定。在对羊进行的动物实验中,这种水凝胶可以抑制疤痕组织的生成,减缓心壁变薄和心脏扩大的过程。由于其可以保护心脏防止其扩张,该水凝胶还可以减少二尖瓣的血液返流。总之,这些益处均可以维持心脏的泵血能力并延缓心力衰竭的发生。
该团队研发的这种水凝胶的基本材料为透明质酸(hyaluronicacid,HA),后者是一种人体内自然产生的大分子葡萄氨基多糖。研究人员通过将金刚烷和环糊精与透明质酸进行交联组合,以改变其分子结构,从而使得他们研发的水凝胶能够顺利地通过导管进行流动注射,同时他们还在其分子结构中加入了硫醇基团和甲基丙烯酸酯基团,以使得注射后的凝胶由于基团分子之间相互的交联而发生硬化。一旦该团队的研究人员完成水凝胶成分和相应输送注射方法的研发,他们希望寻求相关导管生产公司进行合作以将这一新产品推向市场。
此外,Burdick博士的团队和其他研究小组同时也正在设计研发其他水凝胶,例如其内含有药物或含有可以修复心脏组织的细胞。
赞赏
转载请注明:http://www.damoson1980.com/zqgxbzl/49.html