近期，国际学术期刊ACS Nano在线发表了学院石鹏教授团队以“Adhesion-assisted antioxidant-engineered mesenchymal stromal cells for enhanced cardiac repair in myocardial infarction”为题的论文。华南理工大学为论文的第一署名单位，学院2021级材料与化工博士研究生钟祥华为论文的第一作者，石鹏教授为论文的通讯作者。

心肌梗死是全球范围内最致命的健康威胁之一，每年可导致数百万人丧生。 间充质干细胞 （Mesenchymal Stromal Cells, MSCs）因其免疫调节、抗炎、促血管生成等特性在治疗心肌梗死方面具有巨大前景。然而，梗死心肌病理环境中形成的恶性炎症-自由基循环挑战了移植MSCs的存活，而心脏收缩及高血流则使得MSCs难以有效滞留在心肌组织中，严重制约了其临床疗效。目前的策略包括细胞预处理、单细胞封装以及基因工程改造等侧重于使MSCs适应病理微环境以促进其存活，这些方法难以破坏持续的炎症-自由基循环，限制了它们在改善MSCs存活以及修复受损心肌方面的功效。因此，需要新的细胞工程策略来更有效地提高移植MSCs的存活并增强心肌梗死的治疗效果。

工程化MSCs的构建及其修复梗死心肌的示意图

针对上述问题，华南理工大学石鹏教授课题组提出了一种新的细胞工程化改造策略：在生理条件下，通过Ca²⁺介导的快速多巴胺聚合,在MSCs表面形成具有强效自由基清除的聚多巴胺纳米颗粒，同时利用DNA组装将可黏附炎症组织的anti-VCAM1抗体修饰在MSCs表面。聚多巴胺修饰可清除MSCs周围的活性氧，为细胞移植创造有利环境，而anti-VCAM1抗体增强了MSCs对受损心肌的黏附。实验结果表明，工程化MSCs在体内外展现出优越的抗氧化能力及黏附于炎症组织的能力。在大鼠心肌梗死模型中，工程化MSCs能够有效滞留于梗死心肌组织中并阻断炎症-自由基循环，改善梗死心肌微环境，从而提高MSCs的存活并促进受损心肌修复。该研究将“主动重塑微环境”理念融入细胞工程，为解决MSCs在心肌梗死治疗中存活率及滞留率低的难题提供了新的策略。（通讯员/石鹏教授课题组）

文章链接：

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.5c00820