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華中科技大學劉奕靜、朱錦濤 ACS Nano：ROS響應微針用于銀屑病治療

2023-03-01 來源：高分子科技

銀屑病（牛皮癬）是一種炎癥性慢性皮膚病。傳統的銀屑病治療分為系統給藥和局部給藥兩種方式。系統給藥由于首過效應等原因，藥物利用率低，系統毒性大。局部涂抹給藥受限于人體皮膚角質層的屏障作用，藥物透皮效率有限。微針作為一種新型經皮給藥工具，可高效、無痛地穿透角質層屏障，提升藥物透皮效果。但是如何通過簡便方法構建具有智能響應釋藥性能的微針，并通過多藥物協同實現銀屑病的長效管理仍存在挑戰。

近期，華中科技大學劉奕靜、朱錦濤教授團隊開發了一種可分離的、ROS響應凝膠微針貼片同時遞送甲氨蝶呤（MTX）和EGCG用于銀屑病的聯合治療。研究人員通過側鏈修飾苯硼酸的透明質酸與EGCG形成動態共價鍵的性質構建了ROS響應凝膠針尖，并同時負載MTX。凝膠針尖插入銀屑病皮膚后，與基座分離。MTX從溶脹的凝膠孔洞里迅速釋放，及時通過抑制角質細胞增殖改善銀屑病癥狀。EGCG則隨著凝膠微針響應銀屑病皮膚內ROS斷鍵智能緩釋，并通過抑制角質形成細胞NF-κB炎癥通路長效緩解銀屑病的炎性環境。該智能響應凝膠微針貼片在銀屑病樣和復發性銀屑病樣動物模型中顯著改善和延長了治療效果。該工作以“Reactive Oxygen Species-Responsive Gel-Based Microneedle Patches for Prolonged and Intelligent Psoriasis Management”為題發表在《ACS Nano》上。文章第一作者是華中科技大學博士生畢舵航。該研究得到國家自然科學基金委的支持。

圖1 ROS響應聚合物凝膠微針的工作原理示意圖

該微針制備方法簡單，其中EGCG既作為凝膠微針交聯成分也是藥用成分的設計充分利用了微針的載藥空間。該微針貼片由10×10的微針陣列構成，針體呈金字塔形，高約650 μm。其具有足夠的機械強度，能夠刺入皮膚后實現針尖與基座的分離。

圖2 凝膠微針的結構與透皮性能表征

該凝膠微針具有ROS響應釋藥和快速釋藥結合的逐級釋藥性能，所釋放藥物可以有效抑制角質細胞增殖，并通過清除ROS抑制角質細胞NF-κB炎癥通路。此外，相較于可溶性的非交聯微針，凝膠微針在皮膚駐留更長，有利于銀屑病的長效管理。

圖3 凝膠微針的釋藥性能、細胞作用與皮膚駐留表征

在小鼠銀屑病模型上，凝膠微針相較于遞送MTX、MTX和EGCG的可溶性微針，以及僅遞送EGCG的凝膠微針都展現出了更好的治療效果。因此該設計有助于實現銀屑病的長效管理。

圖4 凝膠微針用于銀屑病治療

綜上所述，作者開發了兼具快速釋放MTX和智能響應釋放EGCG性能的凝膠微針的制備方法，通過提升藥物皮膚滯留時間和兩種藥物的協同可提升銀屑病的治療效果。該研究可為包括銀屑病在內的多種皮膚疾病的藥物遞送系統的設計提供新思路。該研究團隊長期致力于微針透皮給藥研究，開發了針對銀屑病、黑素瘤、瘢痕等眾多皮膚疾病的微針給藥遞送系統。本工作發表在ACS Nano上，也是課題組繼可溶性聚合物、超分子微針治療銀屑病后團隊內微針平臺技術的又一拓展與應用。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c08979

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（責任編輯：xu）

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