“秃”如起来,“发”人深省,脱发正变得越来越普遍,无论是老年人还是年轻人,每天都面临这脱发的苦恼。科学家们一直在努力寻找脱发的真正原因,帮助解决和改善困扰无数年轻人的脱发问题。雄激素源性脱发(androgenetic alopecia, AGA),又叫脂溢性脱发、男性脱发或遗传性脱发是最常见的脱发形式。毛囊(HF)生态位的失调是导致AGA的主要原因,这通常是由血管功能不全或滤泡周围微环境中的氧化应激引起的。


浙江大学高建青教授、李方园教授团队合作,设计了一种集成二氧化纳米酶(CeNZ)的微针贴片(Ce-MNs),可以同时缓解氧化应激,促进血管生成,重塑滤泡周围微环境,可以治疗雄激素源性脱发脱发问题。研究内容以“Ceria Nanozyme-Integrated Microneedles Reshape the Perifollicular Microenvironment for Androgenetic Alopecia Treatment”为题发表在《ACS Nano》。


脱发患者也能焕“发“生机?浙大设计了一种集成二氧化纳米酶的微针贴片


【二氧化铈纳米酶(CeNZ)集成微针(Ce-MNs)贴片治疗脱发】


雄激素性脱发(AGA)在当今社会非常普遍,但缺乏有效的治疗方法。过度活性氧(ROS)和毛囊周围微环境血管化不足导致的毛囊生态位调节失调是导致AGA的主要原因。血管内皮生长因子(VEGF)是血管生成的关键因子,AGA患者的HFs中被削弱。氧化应激超过了天然抗氧化防御机制,在HFs中引发细胞凋亡。毛囊周氧化应激和血管化的双重调控为促进头发再生提供了一个潜在的治疗策略。微针贴片作为一种强大的透皮药物传递系统,可以通过安全通道将药物直接传递到表皮和真皮区域,在脱发治疗中具有可行性。


纳米酶整合的微针(MNs)不仅可以缓解滤泡周围的氧化应激,还可以重塑血管,从而协同促进AGA的治疗效率。作者设计了集成纳米酶的MNs贴片(Ce-MNs),该贴片可以清除ROS,同时促进滤泡周围微环境中的血管生成,从而促进AGA的毛发再生。Ce-MNs由包覆二氧化铈的可溶性透明质酸(HA)和可拆卸的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)- k90贴片衬垫组成(图1a)。基于Ce-MNs优异的机械强度,负载的二氧化铈纳米酶可以有效地进入表皮和真皮(图1b)。Ce-MNs系统可以促进头发再生(图1c)。


脱发患者也能焕“发“生机?浙大设计了一种集成二氧化纳米酶的微针贴片


图1:通过二氧化铈纳米酶(CeNZ)集成微针(Ce-MNs)贴片治疗雄激素性脱发(AGA)的示意图。


【Ce-MNs贴片用于小鼠毛发再生】


Ce-MNs贴片呈金字塔状,排列整齐,尖端间距400 μm,排列在1x1 cm的贴片上。封装后的CeNZs在30 s内快速释放83.36±15.05%,60 s后快速释放99.07±28.69%,300 s后完全释放。CeNZs、MNs、Ce-MNs对细胞均无毒性,具有较高的生物相容性。通过将亚甲基蓝负载的Ce-MNs刺入猪皮,证明Ce-MNs可以高效输送到皮肤深处200~300 μm,成功实现了高效透皮给药。


为了评估Ce-MNs的毛发再生效果,作者建立了AGA小鼠模型,毛发再生状态随时间的变化照片显示,第28天再生毛发覆盖率、毛发密度和毛发直径相差不多。SEM图像显示Ce-MNs组再生毛发较厚,鳞片完整。与用于AGA患者的一线药物米诺地尔相比,Ce-MNs能更快地诱导毛发再生,再生毛发质量相当,且使用频率较低,且对皮肤无不可逆损伤。通过评估脱发区域的氧化应激和血管生成,作者发现Ce-MNs系统可以有效地调节滤泡周围的氧化微环境,这为血管生成提供了有利的环境。


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图2:Ce-MNs系统的体内AGA处理效率。脱发10天、28天后毛发再生的结果。


综上所述,作者设计了一种Ce-MNs贴片,使用快速溶解的微针和可分离的贴片支撑,清除ROS和促进血管生成来重塑滤泡周围的微环境,从而高效治疗脱发。与用于AGA患者的一线药物推荐米诺地尔相比,Ce-MNs在较低的给药频率下实现了更快的头发再生和较好的再生头发质量,且对皮肤没有不可逆的损伤。对于有长期脱发困扰的人,我们期待这种微纳米贴片在毛发再生中的实际应用及生长效果,使无数脱发的人焕“发“生机!



文章来源: 高分子科学前沿

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