心肌梗死的发病率和死亡率常年居高不下且呈逐年上升趋势，但传统药物和介入治疗只能缓解心梗症状无法修复已经损伤的心肌组织。组织工程手段可以针对心梗后的病变特点构建工程化心肌补片重建心肌再生微环境以修复受损心肌，然而，工程化心肌补片的有创移植与术后组织粘连问题一直是阻碍心肌补片发展与临床应用的关键问题。

邱小忠与侯鸿浩教授团队针对上述问题，开发了一种响应性可逆和不对称黏附的Janus水凝胶用于心肌梗死修复（图1)。Janus水凝胶补片具有很好的组织黏附性能，且具有良好的弹性与导电性，符合心肌微环境对于导电性与弹性的需求（图2)。水凝胶的黏附性能类似生物组织的应变-应力增强行为，且具有GSH响应性，在GSH的刺激下能触发黏附分离（图3)。Janus水凝胶具有良好的生物相容性，不会影响心肌细胞的生长，且能促进幼稚心肌细胞的功能化（图4)。Janus水凝胶具有优异的抗氧化性能，能降低氧化损伤，此外还能调节巨噬细胞的极化水平，诱导巨噬细胞向修复型巨噬细胞（M2型）极化（图5)。Janus水凝胶补片能够促进心梗后血管的再生，抑制心肌细胞肥大与心肌组织纤维化，恢复损伤后的心功能（图6)。此外，Janus水凝胶补片能够阻止巨噬细胞与炎症因子的募集，防止术后组织粘连的发生（图7)。

图1. CPAMC/PCA Janus水凝胶作为多功能心肌补片修复大鼠心肌梗死（MI）的示意图。

图2. CPAMC/PCA Janus水凝胶黏附层的机械特性与黏附性表征。

图3. CPAMC/PCA Janus水凝胶的黏附行为与对GSH响应性表征。

图4. CPAMC/PCA Janus水凝胶对幼稚心肌细胞形态和功能的影响。

 图5. CPAMC/PCA Janus水凝胶的抗氧化能力和抗炎作用。

 图6. CPAMC/PCA Janus水凝胶对心肌梗死大鼠的修复作用。

 图7. CPAMC/PCA Janus水凝胶在MI大鼠模型中的抗组织粘连功能评估。

论文第一作者为南方医科大学第五附属医院博士后何玉童，论文通讯作者为南方医科大学第五附属医院副院长邱小忠教授与南方医科大学基础医学院侯鸿浩教授。南方医科大学第五附属医院为论文第一完成单位，该研究得到国家自然科学等基金的资助支持。