受“三打白骨精”启发,登上1区顶刊!

2026-08-17 3787

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日前,1区TOP期刊 Materials Today Bio(2025IF 11.0)上,新疆医科大学等团队把《西游记》里孙悟空三打白骨精的 “分阶段应敌” 智慧,做成了一款能精准匹配心梗病程的智能导电水凝胶。


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研究简介     


很多人以为心肌梗死是 “一次性坏死”,但病理上它其实是一场分三阶段推进的连锁灾难:


急性期:细胞坏死、乳酸堆积,局部 pH 骤降呈酸性;


炎症期:免疫细胞浸润,活性氧 ROS 爆发,造成二次心肌损伤;


纤维化期:MMP9 上调,细胞外基质重塑,瘢痕形成、电传导断裂。


传统药物递送系统大多 “匀速释放、一招到底”,就像打白骨精只用同一种招式 —— 要么早期药量不足压不住损伤,要么后期过度给药带来副作用,始终踩不准病理节奏。


而孙悟空三打白骨精的精髓,正在于“敌变我变、见招拆招”:白骨精化作村姑、老妇、老翁三次变身,悟空便以不同策略逐一击破。受此启发,团队设计了这款pH/ROS/MMP9 三重响应的导电水凝胶 PGO/CAM@Sal,精准对应心梗的三个病理阶段,真正实现 “病程走到哪,药效跟到哪”。


「三打」对应三重响应:阶段匹配式给药


水凝胶的 “三重反击”,刚好锚定心梗三个阶段的核心病理信号:


一打・pH 响应(对应急性期酸中毒):通过席夫碱键构建网络,梗死区酸性环境下化学键断裂,快速释放红景天苷,早期抗炎、减轻酸中毒损伤;


二打・ROS 响应(对应炎症期氧化爆发):硼酸酯键遇高浓度 ROS 断裂,中期加码释药,协同清除活性氧、抑制炎症风暴;


三打・MMP9 响应(对应纤维化期基质重塑):明胶骨架可被梗死区高表达的 MMP9 降解,后期持续缓释药物,抑制过度纤维化、促进组织修复。


在此基础上,水凝胶还引入了聚吡咯(PPy)导电网络,电导率与天然心肌相当,相当于给梗死的 “绝缘瘢痕” 架起了导电桥梁,直接修复心肌电传导、降低心律失常风险。搭载的药物红景天苷本身也兼具抗炎、抗氧化、抗纤维化多重活性,与三重响应机制形成 “材料 + 药物” 的双重协同。


研究通过体外细胞实验与大鼠心梗模型系统验证了疗效:


体外层面:三重刺激共同作用下,7 天累计释药可达 88.43%;可高效清除 ROS、下调 IL-6/TNF-α 等促炎因子、促进巨噬细胞向 M2 型极化,同时上调缝隙连接蛋白 Cx43、增强心肌电耦合,还能显著促进内皮细胞迁移与血管生成。


体内层面:梗死区局部注射后,水凝胶可有效桥接坏死区域。28 天时大鼠心功能(EF、FS)显著回升,梗死壁增厚,胶原沉积大幅降低(纤维化率仅 9.52%);同时心肌传导速度加快、电异质性降低,室性心律失常发生率大幅下降。


机制层面:转录组分析提示,水凝胶的治疗效应与Mmp12/Cybb 轴密切相关,可同时调控炎症、氧化应激、纤维化、钙处理与离子转运等多条关键通路。



论文信息:

Stage-matched conductive hydrogel with pH/ROS/MMP9 triple-responsive salidroside release for post-infarction myocardial repair,https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2026.103016


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