近期，南京中医药大学药学院陈志鹏教授团队基于丹酚酸B负载的聚多巴胺纳米粒子（SaB-PDA）及仿弹性蛋白水凝胶，构建了具有优异自愈合能力和药物缓释特性的可注射模拟多肽水凝胶SaB-PDA/EMH（图1），该水凝胶体系可发挥治疗心肌梗死的双重功能：抑制心室重构和促进血管生成。相关论文“Aninjectablepeptidehydrogelwithexcellentself-healingabilitytocontinuouslyreleasesalvianolicacidBformyocardialinfarction”发表于杂志Biomaterials上。
图1具有优异自愈能力的可注射多肽水凝胶持续释放丹酚酸B治疗心肌梗塞示意图
1.pre-EMH的设计、合成和表征
具有自组装能力的新序列Fmoc-FFVPGVGQGK(P1)作为弹性蛋白模拟肽（图2），P1由自由组装块（Fmoc-FF）、框架块（VPGVG）和TGase交联块（QGK）组成，其中Fmoc-FF驱动纳米结构形成，VPGVG序列促进长纤维形成。当临界聚集浓度(CAC)高于~0.16mM时，P1开始聚集成胶束；然后，胶束形成纳米纤维。当P1浓度达到10wt%时，形成了具有优异可注射性的物理交联pre-EMH。TEM揭示了P1的时间依赖性组装过程;CD光谱结果表现出β-折叠二级结构特征。为了探索P1自组装过程的驱动力，紫外-可见光谱证明了π-π堆叠的存在。
图2肽和SaB-PDA的制备和表征
2.SaB-PDA纳米颗粒的制备
SaB-PDA的制备方法(图2E)。在pH4，PDA的电荷会变为正电荷，PDA通过静电吸附SaB形成SaB-PDA；在pH7.4时，PDA的电荷为负，电荷排斥导致SaB的缓慢释放。
3.SaB-PDA/pre-EMH和SaB-PDA/EMH的制备及性能
SaB-PDA/EMH通过TGase介导的化学交联和SaB-PDA介导的强化物理交联赋予了水凝胶良好的机械性能和优异的自愈能力。SaB-PDA的儿茶酚基团和苯环作为交联位点可以通过π-π堆积和氢键与纳米纤维网络相互作用并改善机械性能。基于它们的流变行为，引入SaB-PDA可以增强EMH的自愈能力，同时显着减缓EMH中SaB的释放。(图3)
图3SaB-PDA/EMH的流变特性
4.体外调控内皮细胞成管
用人脐静脉内皮细胞(HUVEC)成管试验来验证SaB-PDA的血管生成能力。与对照组和PDA组相比，SaB和SaB-PDA显着促进了HUVECs的管形成。因为细胞培养时间太短，SaB无法从SaB-PDA组中完全释放，所以SaB-PDA组的血管生成能力略逊于SaB组。（图4）
图4体外HUVECs成管试验
5.体内调控水凝胶降解和药物释放
体内实验结果表明，SaB-PDA/EMH在左室降解最慢，而游离Cy7可在10天内消失，Cy7-EMH在20天后信号微弱。SaB-PDA/pre-EMH长期保留在心室中是由于PDA和TGase的双重合作。游离的SaB在24小时内从血浆中迅速清除，4天后无法检测到SaB原位形成的EMH。相比之下，SaB-PDA原位形成的EMH的释放可持续长达20天，PDA与pre-EMH相结合作为载体减少了SaB的突释并延长了释放时间。（图5）
图5可注射水凝胶在心肌中的降解评估
6.体内对心脏功能恢复、心室重构和血管化进行评估
由于SaB的作用，可注射水凝胶减轻心脏功能障碍；由于降解速度慢和缓释作用，SaB-PDA/pre-EMH具有最明显的抑制心脏重构的作用；SaB-PDA可以减轻心肌细胞凋亡；SaB的持续释放显着增加了血管密度，这些实验结果表明SaB-PDA/pre-EMH水凝胶在心肌梗死（MI）后抑制心室重构和促进血管生成。（图6）
图6心肌梗死后用SaB-PDA/pre-EMH治疗28天后梗死心脏的体内心脏功能和组织切片的评估以及对心室重构的影响
以上结果表明，具有优异自愈能力和药物缓释特性的SaB-PDA/EMH，可抑制心室重构和促进血管生成，这些特性延缓了SaB-PDA/EMH在体内降解速率和SaB的释放速率。此外，在治疗4周后，缺血性MI大鼠可从心力衰竭中恢复，病理切片显示EMH明显抑制心室重构，而MI区域大量的血管生成则进一步证明大鼠的心脏功能开始恢复。综上所述，多功能SaB-PDA/EMH为心肌梗死的治疗提供了新的思路。
参考文献
RuiChen,ChenqiZhu,LiuXu,YiGu,ShujingRen,HuaBai,QinZhou,XinLiu,ShengfengLu,XiaolinBi,WeidongLi,XiaobinJia,ZhipengChen.Aninjectablepeptidehydrogelwithexcellentself-healingabilitytocontinuouslyreleasesalvianolicacidBformyocardialinfarction.BiomaterialsVolume,July,（