微針貼片顯著改善心臟病發作恢復｜ARCH雅趣

德克薩斯農工大學黃克博士領導的研究團隊開發了一種微針貼片，旨在改善心肌梗塞後的心臟恢復。這種貼片利用特殊設計的微針系統，將促癒分子直接輸送到受損的心肌組織，不僅能促進癒合，還能減少對身體其他部位的影響。這種可生物降解的微針貼片含有白細胞介素 4 (IL-4)，這種分子因調節免疫系統的作用而被廣泛認可。當貼片置於心臟表面時，微針會溶解並釋放 IL-4 到受損區域，幫助創造有利於恢復的條件。

心肌梗塞後的心肌傷害如何進展？當心肌組織缺乏氧氣和營養時，導致大量細胞死亡。身體為了保護自己，在受損區域形成疤痕組織，這雖然有助於結構穩定，但不像健康的心肌那樣具有收縮功能。隨著時間推移，剩餘的肌肉需要更加努力工作，最終可能導致心力衰竭。黃博士和他的團隊希望藉由將 IL-4 直接輸送到損傷部位，來改善這一過程。該貼片可以刺激稱為巨噬細胞的免疫細胞從促炎模式轉變為支持癒合的細胞。這種變化能限制疤痕形成並改善長期效果。「巨噬細胞是關鍵，」黃博士解釋道：「它們可以惡化炎症或幫助心臟恢復。IL-4 有助於將其轉換成助手角色。」

局部給藥的重要性何在？早期嘗試使用 IL-4 修復心肌組織時，通常是通過注射到血液中進行，但這會對身體其他器官造成不良影響。新貼片能夠精確地集中在需要的部位上。「全身性給藥會影響整個身體，」黃博士說：「我們只想針對心臟進行治療。」

治療後的心肌細胞反應如何？研究團隊發現，接受治療後，心肌細胞對周圍組織的信號反應有所改善，特別是血管內皮細胞之間的溝通也得到了提升。這種改善可能對於長期恢復具有重要作用。「心肌細胞不僅存活下來，還能以支持恢復的方式與其他細胞互動，」黃博士說。此外，研究顯示貼片減少了來自內皮細胞的炎症信號，這可能會減少心臟損傷。研究中還檢測到 NPR1 通路活性增加，該通路支援血管健康和整體心臟功能。

未來設計目標在於實現微創使用，現階段放置貼片需要開胸手術，但黃博士希望創造一種侵入性較小的治療方式。他提出了一種可以通過微管運輸的設計方案。「這只是開始，」黃博士說：「我們已經證明瞭概念，現在想要優化設計和給藥方法。」

目前，黃博士與文理學院統計學助理教授王曉慶合作，共同開發一種繪製免疫反應的 AI 模型，以助於未來免疫療法的實施。