当前的治疗策略，例如用于治疗心肌梗塞的血管生成治疗和抗炎治疗，取得的成功有限。一种有效的方法可能受益于过度炎症的解决以及血管生成的增强。
2021年2月24日，上海交通大学杨驰，张志愿及邹多宏共同通讯在Science Advances 在线发表题为“Injectable hydrogel with MSNs/microRNA-21-5p delivery enables both immunomodification and enhanced angiogenesis for myocardial infarction therapy in pigs”的研究论文，该研究使用功能化的介孔二氧化硅纳米粒子（MSN）开发了microRNA-21-5p递送系统。这些纳米载体被封装到可注射的水凝胶基质（Gel @ MSN / miR-21-5p）中，以实现由局部酸性微环境触发的受控按需microRNA-21递送。
在心肌梗死的猪模型中，该研究证明了释放的MSN复合物通过抑制梗死心肌内M1巨噬细胞的极化而显著抑制了炎症反应，而MSN向内皮细胞进一步传递microRNA-21-5p则明显促进了局部新血管形成和挽救了处于危险中的心肌细胞。在猪心肌梗死模型中，抗炎和促血管生成作用的协同作用有效减少了梗死面积。
心肌梗塞（MI）仍然是世界范围内主要的死亡原因之一。MI引起的炎症反应为纤维组织奠定了基础，并常常发展为慢性心力衰竭，导致MI后5年死亡率超过50％。防止过度炎症反应的免疫调节策略可有助于减少疤痕组织的形成。单独的免疫调节可能会预防持续的损害，但无法恢复受损的心脏功能。促进梗死区域的血管生成具有重新灌注和挽救尚存的缺血性心肌的潜力。已经探索了各种疗法，例如细胞移植，外泌体和核酸，以治疗MI和恢复心脏功能，并取得了不同程度的成功。细胞移植可以增强梗塞心脏的功能，但是只有多能干细胞衍生的心肌细胞才能植入并生成功能性心肌。细胞来源，潜在的免疫反应和严格的法规限制会阻碍基于细胞的疗法的临床转化。多项研究表明，细胞外泌体可能有效治疗心血管疾病。但是，由于多种因素（例如细胞表型，制备程序和外来体贮藏条件），外泌体存在明显的差异。 MicroRNA（miRNA）是诱人的遗传工具，可刺激心脏功能，因为它们可以同时调节多个基因的水平。最近，有人建议通过miRNA网络调节心血管系统。高通量筛选工作表明，miRNA，特别是microRNA-21-5p（miR-21-5p）在内皮细胞中高表达，并通过靶向抗血管生成基因刺激血管生成。miRNA具有独特的能力，能够同时促进多种内源性分子的分泌，这可能会增强缺血组织中的血管再生。带负电荷的miRNA通常在没有转染剂的情况下无法穿过细胞膜。此外，miRNA相对不稳定，可以在体内快速降解。因此，保护miRNA并将其传递到细胞中的载体对于提高miRNA治疗的功效至关重要。介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）由于其许多优异的特性，例如良好的生物相容性和高转染效率，已被开发为有希望的miRNA传递载体。此外，研究表明，可以通过吞噬微/纳米材料来调节炎症。巨噬细胞采用促炎（M1）表型，因此在调节梗死诱发的炎症中起着核心作用。在这项研究中，发现MSNs在体内和体外发炎后均显示出抑制M1极化的巨大潜力。RNA干扰（RNAi）是一种用于各种疾病的有前途的治疗方法。RNAi递送系统设计的一个重要方面是确保精确的时空释放。心脏中miRNA的不受控制的传递可能导致突然的心律不齐。此外，研究还发现，基于RNAi的治疗方法面临的一大挑战是如何实现高度局部化的RNAi递送。常规水凝胶的药物释放是通过被动扩散控制的，通常会导致脱靶效应。在这里，设计了一种载有MSN / miR-21-5p复合物（Gel @ MSN / miR-21-5p）的可注射水凝胶，以两阶段机理传递miR-21-5p：第一阶段包括在pH上触发在酸性梗塞区域从水凝胶基质中按需递送MSN / miR-21-5p复合物，第二阶段涉及从MSN / miR-21-5p复合物在细胞内递送miR-21-5p。设计该药物输送系统以利用炎症抑制和血管生成增强的协同作用来治疗MI，并在临床相关的MI猪模型中评估了其疗效。https://advances.sciencemag.org/content/7/9/eabd6740
