一种基于 RNA 的新型疗法旨在解决心脏病学中最棘手的挑战之一：心脏受伤后无法再生。
心脏病发作后，恢复血液流动往往只是康复过程的一部分。即使阻塞的动脉被疏通，心脏也会留下永久性损伤，因为失去的心肌细胞无法再生。
“心脏是再生能力最弱的器官之一，”哥伦比亚大学工程学院生物医学工程系艾伦·L·卡加诺夫讲席教授程克说。 “心脏的自发再生能力非常非常有限。”
这种局限性是许多幸存者日后发生心力衰竭的主要原因。现在，研究人员正在研究一种不同的策略，这种策略不仅可以防止进一步的损伤，还能积极帮助心脏自我修复。
在《科学》杂志发表的一项研究中，程及其同事提出了一种实验性疗法，该疗法能使人体自身成为药物生产者。这种方法并非直接将药物输送到心脏，而是利用RNA指导其他组织生成一种修复分子，这种分子只有在到达心脏后才会激活。
程医生说：“这种药物不需要开胸，也不需要将导线插入心脏。原则上，临床医生只需要将这些颗粒注射到手臂中即可。”
对于像该研究的共同作者托斯滕·瓦尔这样的心脏病专家来说，这种转变可以解决长期存在的医疗护理缺口。
“作为一名为心脏病患者植入支架以疏通动脉的临床医生，我深知我们患者的需求远未得到满足，”瓦尔说。 “很多时候，他们术后会留下严重的心脏损伤，最终导致心力衰竭。”
临床前研究表明，单次注射即可减少小型和大型动物的瘢痕组织并改善心脏功能。这些结果提示，该疗法不仅疗效显着，而且比移植或细胞疗法等手术更简便易行，有望成为一种潜在的治疗途径。
新生儿的心脏知道什么
许多哺乳动物在出生后的最初几天里，短暂地保留了再生心肌细胞的能力。一种名为心房利钠肽（ANP）的激素发挥着重要作用，它能促进血管生长、减轻炎症并限制瘢痕组织的形成。
随着身体年龄增长，ANP 水平显着下降，这种再生能力也基本消失。
心脏横切面的免疫荧光图像
图示为健康新生小鼠（左）和出生后第1天诱导心肌梗死的新生小鼠（右）心脏横切面的免疫荧光图像，并在损伤后3天进行观察。黄色信号显示损伤心肌边缘区域存在高水平的pro-ANP表达。 Pro-ANP是一种损伤反应蛋白，有助于促进新生小鼠的心脏修复。心肌细胞以品红色（α-辅肌动蛋白）显示，细胞核以青色显示。图片来源：Cheng实验室/哥伦比亚大学
为了探究这种差异，研究人员比较了新生小鼠和成年小鼠在心脏病发作后的情况。在新生小鼠中，负责产生心钠素（ANP）前体的基因表达量增加了25倍以上。而在成年小鼠中，该基因的表达量仅增加了约10倍，这可能不足以支持心脏修复。
当研究团队阻断新生小鼠体内名为 Nppa 的基因时，这些动物失去了大部分的自然愈合能力。
程教授说：“我们的理念是向自然学习。新生儿心脏在心脏病发作后会自发产生更多这种分子。这可能就是为什么幼小的心脏能够自我再生。成年人无法产生足够的这种分子，所以我们找到了一种方法来补充心脏所需的这种分子。”
科学家们早就认识到ANP的潜力，但它在体内几分钟内就会分解，因此很难像传统药物那样使用。
肌肉作为RNA药物工厂
以持久且微创的方式将药物输送到心脏是一项挑战。肝脏和肺等器官由于其结构和血液流动特性，能够自然吸收某些药物。心脏不具备这种优势，因此靶向给药更加困难。
“由于这些挑战，研究人员一直在研究心脏药物输送方法，包括直接将药物输注到心脏血管、注射到心肌以及注射到心包（包裹心脏的囊状结构）中，”瓦尔说。 “所有这些方法都是侵入性的，需要在导管室进行。”
研究人员没有将药物直接输送到心脏，而是开发了一种两步策略。他们首先在骨骼肌中生成一种无活性的前体药物，然后再将其在心脏内激活。
研究团队设计了一种携带Nppa指令的RNA-脂质纳米颗粒。当将其注射到手臂或大腿肌肉中时，细胞开始产生前体ANP。这种无活性的分子会通过血液循环到达心脏。
在那里，一种名为Corin的酶会将其转化为活性ANP。 Corin在心脏中的含量比其他器官高约60倍，从而确保激活主要发生在需要的地方。
程医生说：“这种靶向治疗是基于对心脏中自然表达的一种酶的特定切割。其理念是，无需触碰心脏或打开胸腔，只需在手臂上注射药物即可。”
为了延长效果，研究人员使用了可在细胞内复制的自扩增RNA（saRNA）。单次注射后，效果至少持续四周。
程医生说：“病人今天和明天都不用去医院，可能一个月只需要去一次。”
展望未来
在进行??人体试验之前，新疗法必须在各种实际条件下都有效。程教授的团队在大动物、老年小鼠、易患动脉粥样硬化的动物以及饮食诱导型2型糖尿病小鼠身上测试了他们的方法。
他们还研究了延迟治疗方案，即在心脏病发作一周后进行治疗，此时已造成严重损害。结果表明，该疗法在所有病例中仍然有效。
该研究的合作者包括哥伦比亚大学生物医学工程系的专家，以及米尔斯坦心脏病学部门和比较医学研究所的专家。
程医生说：“我们针对不同的合并症测试了这种药物。我们也测试了延迟治疗的效果。我们希望，即使患者在接受药物治疗前几周就发生了心脏病发作，这种药物仍然有效。”
除了心脏病，这种方法还可以帮助治疗肾病、高血压和先兆子痫等疾病。
“细胞损伤不仅影响心脏，还会影响许多其他器官，”瓦尔说。 “如果我们能够证明这种疗法可以在临床环境中再生心肌细胞，那么这种理念就有可能推广到其他器官。”
程计划在哥伦比亚大学细胞工程与治疗计划中心生产该疗法，并在哥伦比亚大学欧文医学中心开始第一阶段安全性试验。
程说：“我们可以利用我们内部的资源进行生产，然后启动临床试验。哥伦比亚大学可以同时做到这两点。”
https://scitechdaily.com/a-simple-injection-could-help-the-heart-heal-itself-after-a-heart-attack/
心脏病发作后，简单的注射就能帮助心脏自我修复
rebbeka (2026-03-29 09:03:34) 评论 (0)一种基于 RNA 的新型疗法旨在解决心脏病学中最棘手的挑战之一：心脏受伤后无法再生。
心脏病发作后，恢复血液流动往往只是康复过程的一部分。即使阻塞的动脉被疏通，心脏也会留下永久性损伤，因为失去的心肌细胞无法再生。
“心脏是再生能力最弱的器官之一，”哥伦比亚大学工程学院生物医学工程系艾伦·L·卡加诺夫讲席教授程克说。 “心脏的自发再生能力非常非常有限。”
这种局限性是许多幸存者日后发生心力衰竭的主要原因。现在，研究人员正在研究一种不同的策略，这种策略不仅可以防止进一步的损伤，还能积极帮助心脏自我修复。
在《科学》杂志发表的一项研究中，程及其同事提出了一种实验性疗法，该疗法能使人体自身成为药物生产者。这种方法并非直接将药物输送到心脏，而是利用RNA指导其他组织生成一种修复分子，这种分子只有在到达心脏后才会激活。
程医生说：“这种药物不需要开胸，也不需要将导线插入心脏。原则上，临床医生只需要将这些颗粒注射到手臂中即可。”
对于像该研究的共同作者托斯滕·瓦尔这样的心脏病专家来说，这种转变可以解决长期存在的医疗护理缺口。
“作为一名为心脏病患者植入支架以疏通动脉的临床医生，我深知我们患者的需求远未得到满足，”瓦尔说。 “很多时候，他们术后会留下严重的心脏损伤，最终导致心力衰竭。”
临床前研究表明，单次注射即可减少小型和大型动物的瘢痕组织并改善心脏功能。这些结果提示，该疗法不仅疗效显着，而且比移植或细胞疗法等手术更简便易行，有望成为一种潜在的治疗途径。
新生儿的心脏知道什么
许多哺乳动物在出生后的最初几天里，短暂地保留了再生心肌细胞的能力。一种名为心房利钠肽（ANP）的激素发挥着重要作用，它能促进血管生长、减轻炎症并限制瘢痕组织的形成。
随着身体年龄增长，ANP 水平显着下降，这种再生能力也基本消失。
心脏横切面的免疫荧光图像
图示为健康新生小鼠（左）和出生后第1天诱导心肌梗死的新生小鼠（右）心脏横切面的免疫荧光图像，并在损伤后3天进行观察。黄色信号显示损伤心肌边缘区域存在高水平的pro-ANP表达。 Pro-ANP是一种损伤反应蛋白，有助于促进新生小鼠的心脏修复。心肌细胞以品红色（α-辅肌动蛋白）显示，细胞核以青色显示。图片来源：Cheng实验室/哥伦比亚大学
为了探究这种差异，研究人员比较了新生小鼠和成年小鼠在心脏病发作后的情况。在新生小鼠中，负责产生心钠素（ANP）前体的基因表达量增加了25倍以上。而在成年小鼠中，该基因的表达量仅增加了约10倍，这可能不足以支持心脏修复。
当研究团队阻断新生小鼠体内名为 Nppa 的基因时，这些动物失去了大部分的自然愈合能力。
程教授说：“我们的理念是向自然学习。新生儿心脏在心脏病发作后会自发产生更多这种分子。这可能就是为什么幼小的心脏能够自我再生。成年人无法产生足够的这种分子，所以我们找到了一种方法来补充心脏所需的这种分子。”
科学家们早就认识到ANP的潜力，但它在体内几分钟内就会分解，因此很难像传统药物那样使用。
肌肉作为RNA药物工厂
以持久且微创的方式将药物输送到心脏是一项挑战。肝脏和肺等器官由于其结构和血液流动特性，能够自然吸收某些药物。心脏不具备这种优势，因此靶向给药更加困难。
“由于这些挑战，研究人员一直在研究心脏药物输送方法，包括直接将药物输注到心脏血管、注射到心肌以及注射到心包（包裹心脏的囊状结构）中，”瓦尔说。 “所有这些方法都是侵入性的，需要在导管室进行。”
研究人员没有将药物直接输送到心脏，而是开发了一种两步策略。他们首先在骨骼肌中生成一种无活性的前体药物，然后再将其在心脏内激活。
研究团队设计了一种携带Nppa指令的RNA-脂质纳米颗粒。当将其注射到手臂或大腿肌肉中时，细胞开始产生前体ANP。这种无活性的分子会通过血液循环到达心脏。
在那里，一种名为Corin的酶会将其转化为活性ANP。 Corin在心脏中的含量比其他器官高约60倍，从而确保激活主要发生在需要的地方。
程医生说：“这种靶向治疗是基于对心脏中自然表达的一种酶的特定切割。其理念是，无需触碰心脏或打开胸腔，只需在手臂上注射药物即可。”
为了延长效果，研究人员使用了可在细胞内复制的自扩增RNA（saRNA）。单次注射后，效果至少持续四周。
程医生说：“病人今天和明天都不用去医院，可能一个月只需要去一次。”
展望未来
在进行??人体试验之前，新疗法必须在各种实际条件下都有效。程教授的团队在大动物、老年小鼠、易患动脉粥样硬化的动物以及饮食诱导型2型糖尿病小鼠身上测试了他们的方法。
他们还研究了延迟治疗方案，即在心脏病发作一周后进行治疗，此时已造成严重损害。结果表明，该疗法在所有病例中仍然有效。
该研究的合作者包括哥伦比亚大学生物医学工程系的专家，以及米尔斯坦心脏病学部门和比较医学研究所的专家。
程医生说：“我们针对不同的合并症测试了这种药物。我们也测试了延迟治疗的效果。我们希望，即使患者在接受药物治疗前几周就发生了心脏病发作，这种药物仍然有效。”
除了心脏病，这种方法还可以帮助治疗肾病、高血压和先兆子痫等疾病。
“细胞损伤不仅影响心脏，还会影响许多其他器官，”瓦尔说。 “如果我们能够证明这种疗法可以在临床环境中再生心肌细胞，那么这种理念就有可能推广到其他器官。”
程计划在哥伦比亚大学细胞工程与治疗计划中心生产该疗法，并在哥伦比亚大学欧文医学中心开始第一阶段安全性试验。
程说：“我们可以利用我们内部的资源进行生产，然后启动临床试验。哥伦比亚大学可以同时做到这两点。”
https://scitechdaily.com/a-simple-injection-could-help-the-heart-heal-itself-after-a-heart-attack/