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心肌缺血后及時恢復(fù)血供是治療急性心梗的必要手段，但會帶來新的損傷，稱為心肌缺血/再灌注損傷，目前缺乏有效的針對心肌缺血/再灌注損傷的干預(yù)手段。因此，發(fā)展治療心肌缺血/再灌注損傷的實用性方法，尤其是針對促進(jìn)心肌細(xì)胞存活、血管再生、抑制纖維疤痕形成的有效干預(yù)手段具有重要的臨床意義。由于鍶離子在促進(jìn)骨再生中被發(fā)現(xiàn)具有促進(jìn)血管生成的作用，但其在心臟中的作用未見報道，其促進(jìn)血管生成的作用是否可保護(hù)心肌減輕心肌缺血/再灌注損傷尚不清楚。

近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員常江團(tuán)隊與中科院上海營養(yǎng)與健康研究所楊研究員黃恬團(tuán)隊合作，揭示了緩釋活性鍶離子的可降解水凝膠可通過改善心肌缺血/再灌注后心肌細(xì)胞存活、促進(jìn)血管新生有效恢復(fù)損傷心臟心功能和抑制纖維疤痕。相關(guān)研究成果以Strontium ions protect the hearts against myocardial ischemia/reperfusion injury為題，發(fā)表在Science Advances上。

研究通過體外實驗明確了鍶離子對多種心血管細(xì)胞的激活作用，如促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的增殖、遷移、分泌血管生成相關(guān)因子及細(xì)胞間相互作用；抑制心肌細(xì)胞凋亡，抵抗低氧無糖損傷。繼而設(shè)計和制備出具有可注射性、可降解性、可緩釋合適濃度鍶離子的復(fù)合水凝膠。在小鼠心肌缺血/再灌注（60分鐘/20分鐘）后注射鍶離子復(fù)合水凝膠，可顯著改善心肌缺血/再灌注小鼠心功能、減小疤痕面積。這些心肌修復(fù)作用伴隨著血管數(shù)量增加和血管生成相關(guān)因子表達(dá)升高、凋亡心肌細(xì)胞數(shù)量減少、凋亡相關(guān)蛋白酶活性以及血清乳酸脫氫酶活性降低。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在注射后兩周內(nèi)心臟中鍶離子水平升高，但未在肝臟、腎臟、肺器官中積累。此外，鍶離子復(fù)合水凝膠在移植兩周后可降解，鍶離子主要通過尿液排出。該研究揭示了鍶離子對缺血/再灌注損傷心臟的保護(hù)作用，其可以較低的成本，更高的穩(wěn)定性和潛在的更高的安全性，為缺血性心臟病提供新的治療方法。

常江、楊黃恬為論文的共同通訊作者。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、國家自然科學(xué)基金和上海市自然科學(xué)基金項目的資助。

鍶離子復(fù)合水凝膠對心肌缺血/再灌注損傷的修復(fù)作用模式

鍶離子復(fù)合水凝膠能抑制心肌纖維化、促進(jìn)血管生成并減少心肌細(xì)胞凋亡