北京安贞医院穆军升教授团队

人员及负责内容

穆军升教授

• 负责内容：联合清华大学高分子所徐军教授团队，共同负责研究串珠样结构膜补片。
  • 技术细节：
    • 利用可生物降解的缓释微球包裹IGF-1，呈串珠样排列在PCL支架中。
    • 缓释微球用于IGF-1的持续释放，PCL支架提供机械支持。
    • PCL支架限制心脏扩张，不影响心脏正常舒缩功能，预防心室重构。
    • 将PCL与包载IGF-1的可粘贴式心脏补片结合，达到稳定持续的缓释效能。

博士研究生

• 负责内容：制备ECM水凝胶。
  • 技术细节：
    • 克服脱细胞过程中ECM结构破坏和机械性能变差的缺点。
    • 采用聚乙烯醇（PVA），FDA批准用于医疗用途的聚合物产品。
    • PVA具有高含水率、优良可塑性，促进氧气和可溶性因子交换。
    • 具有稳定机械强度，促进心肌细胞附着、排列、生长和伸长。
    • 需进一步提升导电性能，实验研究中进一步改进。
    • 制备既能支持心肌细胞生理性电传递，又能提供粘弹性的ECM水凝胶。

周晔副主任医师及博士研究生

• 负责内容：设计定量喷涂装置。
  • 技术细节：
    • 水凝胶由亲水性聚合物交联而成，具有三维网络结构。
    • 设计定量喷涂装置，保持水凝胶物理性质稳定。
    • 储存时保持理化性质，按需定量喷涂至支架系统表面。
    • 少量ECM水凝胶达到效果，保证IGF-1缓释微球持续稳定释放。
    • 定向输送至梗死心肌区域，简便应用于修复梗死心肌。

黄国晖副主任医师及硕士研究生

• 负责内容：包载IGF-1的可粘贴式心脏补片在大鼠心梗模型中的应用。
  • 技术细节：
    • 使用大鼠心脏前降支结扎方法建立心梗模型，分假手术组和心肌补片移植组。
    • 观察大鼠饮食、体重等生理指标变化，检测血清CK-MB、TnI、LDH等心肌损伤标志物。
    • 造模成功7天后，假手术组行开关胸术，心肌补片移植组行移植术。
    • 术后4周观察手术效果：
      • 记录心电图。
      • 评价左心室功能。
      • 评估梗死心脏电整合水平。
      • 评价心梗区纤维化情况。

清华大学高分子所徐军教授团队

人员及负责内容

徐军教授

• 负责内容：联合北京安贞医院穆军升教授团队，共同负责研究串珠样结构膜补片。
  • 技术细节：
    • 协同研究可生物降解的缓释微球包裹IGF-1，呈串珠样排列在PCL支架中。
    • 提供高分子材料科学支持，优化PCL支架的机械特性。

,申报人自2010年，我们实验室便开始从事干细胞移植技术应用于心肌梗死后治疗的研究，从种子细胞的比较、心肌补片材料的寻找和到如今最佳促干细胞分化及成熟策略的选择，累计了大量的经验和实验技术，发表了许多相关文章。特别是主持并结题2018年国家自然科学基金资助项目一项：“低氧三维培养通过HIF-1α通路诱导干细胞分化为心肌细胞补片及分子机制研究”，项目计划编号: 81870181，资金：56万元。该课题与以往研究课题同为一个心肌再生研究方向的系列研究课题。课题组再次和清华大学化工系高分子所进行合作，已经进行了“心肌细胞补片”制作的科学试验，取得了一定的实验结果。结果显示：低氧微环境可促进干细胞在P（3HB-co-4HB）材料上的黏附、存活、增殖、心肌分化并且形成心肌细胞补片，这一效应可能与HIF-1α通路的激活有关。已经发表与该课题相关中文核心期刊文章11篇，发表SCI文章8篇。 另外，主持在研2022年国家自然科学基金资助项目一项：“机械牵张通过Piezo1-ROS通路促进诱导多能干细胞来源心肌细胞补片的进一步成熟及机制研究”，项目计划编号: 82270255 ，资金：51万元。该课题与以往研究课题同为一个心肌再生研究方向的系列研究课题。课题组再次和清华大学化工系高分子所进行合作，已经进行了“心肌细胞补片”制作的科学试验，取得了一定的实验结果。主持近期研究聚己内酯(PCL)作为载体，也取得了一定的实验结论：初步结果显示：hiPSCs可以与PCL或覆有基质胶的PCL体外共培养制成细胞补片；覆 有基质胶的PCL提供更好的细胞生长、黏附和增殖环境；基质胶对人诱导多能干细胞与聚己内酯共培养形成细胞补片有明显促进作用；hiPSC在CDM3 作用下，促进hiPSC 分化为心肌样细胞，可以初步制成心肌补片，机械牵张可以促进人诱导多能干细胞来源心肌细胞的成熟，这可能与Piezo1蛋白表达增高有关，为进一步研究制作成熟心肌补片治疗心肌 梗死提供实验数据和理论依据支持。为了制作进一步成熟的心肌补片和揭示复杂机理，正在进一步深入研究。已经发表与该课题相关中文核心期刊文章5篇，发表SCI文章4篇。另1篇SCI文章在投稿中。 在13余年的上述多项课题研究中，穆军升教授团队同为一个心肌再生的研究方向，在深厚的研究基础上，此次申请课题临床转化研究阶段中。 依托的北京安贞医院为心血管专科医院，年心脏手术量万台以上，在国内处于领先地位。北京心肺血管疾病研究是教育部重点实验室，具备实验所需硬件条件，如动物实验用的全套设备，细胞培养设备，细胞分子生物学所须的全部设备。动物实验为本医院外科实验室提供的清洁级实验标准动物。其所在实验中心室拥有CO2培养箱，超净台，离心机，水浴箱，恒温烤箱，冰冻和石蜡病理切片机，包埋机，显微镜，深低温冰箱，电泳仪，PCR仪器，凝胶成像仪等一系列实验仪器。