近期,常州大學(xué)王建浩教授團(tuán)隊(duì)與香港中文大學(xué)夏江教授團(tuán)隊(duì)及江蘇創(chuàng)健醫(yī)療股份有限公司合作,在生物材料領(lǐng)域國際期刊《Acta Biomaterialia》(中科院一區(qū)Top)發(fā)表了題為“Microenvironment-ResponsiveRecombinant Collagen XVII-Based Composite Microneedles for the Treatment of Androgenetic Alopecia”的研究論文。藥學(xué)系青年教師邢正和2022級碩士研究生張笑笑為論文共同第一作者,王建浩教授與夏江教授為共同通訊作者,常州大學(xué)為第一完成單位。
雄激素性脫發(fā)(AGA)是全球最常見的脫發(fā)類型,其核心問題在于毛囊微環(huán)境失調(diào)導(dǎo)致毛囊萎縮。生長因子療法雖能刺激毛囊再生,但經(jīng)皮遞送效率低是制約其應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。XVII型膠原蛋白(COL17)被證實(shí)可調(diào)控毛囊干細(xì)胞的衰老過程,但其天然來源稀缺,重組技術(shù)(rhCOL17)為其應(yīng)用提供了新方向。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了微環(huán)境響應(yīng)性重組XVII型膠原蛋白納米復(fù)合微針系統(tǒng)(MRrhCOL17 MNs),通過三重創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)高效治療:
(1)智能遞送載體:將胰島素樣生長因子1(IGF-1)負(fù)載于介孔聚多巴胺納米顆粒(MPDAs),利用rhCOL17構(gòu)建可降解微針骨架,通過微針穿透皮膚屏障,實(shí)現(xiàn)IGF-1的持續(xù)釋放。
(2)病理環(huán)境響應(yīng)釋放:通過化學(xué)修飾使rhCOL17具備對AGA微環(huán)境(高活性氧ROS)的敏感性,觸發(fā)IGF-1和rhCOL17的可控釋放,精準(zhǔn)作用于病變毛囊。
(3)光熱協(xié)同效應(yīng):MPDAs的近紅外光熱特性在溫和溫度(40~42℃)下激活VEGF/VEGFR和Src/p38 MAPK信號通路,促進(jìn)毛囊周圍血管新生和細(xì)胞增殖,促進(jìn)毛發(fā)再生。
圖1 重組XVII型膠原蛋白納米復(fù)合微針的設(shè)計(jì)、制備與表征
在AGA小鼠模型中,該微針系統(tǒng)表現(xiàn)出顯著療效。與臨床藥物米諾地爾相比,其毛發(fā)覆蓋率提升至83%(米諾地爾組為40%),毛發(fā)密度和直徑分別提升5.8倍和1.6倍。機(jī)制研究表明,該系統(tǒng)通過增強(qiáng)血管內(nèi)皮標(biāo)志物表達(dá)、抑制氧化應(yīng)激和激活毛囊干細(xì)胞增殖,重構(gòu)了健康的毛囊微環(huán)境。此外,生物相容性實(shí)驗(yàn)證實(shí),微針材料在體內(nèi)無免疫排斥反應(yīng),長期安全性良好。
圖2 重組XVII型膠原蛋白納米復(fù)合微針改善雄激素脫發(fā)的作用與機(jī)制研究
這項(xiàng)研究將重組膠原蛋白生物材料與微環(huán)境響應(yīng)型納米遞送技術(shù)結(jié)合,為AGA提供了無創(chuàng)、精準(zhǔn)、多機(jī)制協(xié)同的治療新范式,為難治性脫發(fā)患者帶來了突破性解決方案。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023YFE0203500)、國家自然科學(xué)基金(22375026)、中國博士后科學(xué)基金(2024M760294)等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.05.039
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