近期,常州大學王建浩教授團隊與香港中文大學夏江教授團隊及江蘇創健醫療股份有限公司合作,在生物材料領域國際期刊《Acta Biomaterialia》(中科院一區Top)發表了題為“Microenvironment-ResponsiveRecombinant Collagen XVII-Based Composite Microneedles for the Treatment of Androgenetic Alopecia”的研究論文。藥學系青年教師邢正和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,常州大學為第一完成單位。
雄激素性脫發(AGA)是全球最常見的脫發類型,其核心問題在于毛囊微環境失調導致毛囊萎縮。生長因子療法雖能刺激毛囊再生,但經皮遞送效率低是制約其應用的關鍵瓶頸。XVII型膠原蛋白(COL17)被證實可調控毛囊干細胞的衰老過程,但其天然來源稀缺,重組技術(rhCOL17)為其應用提供了新方向。
研究團隊設計了微環境響應性重組XVII型膠原蛋白納米復合微針系統(MRrhCOL17 MNs),通過三重創新實現高效治療:
(1)智能遞送載體:將胰島素樣生長因子1(IGF-1)負載于介孔聚多巴胺納米顆粒(MPDAs),利用rhCOL17構建可降解微針骨架,通過微針穿透皮膚屏障,實現IGF-1的持續釋放。
(2)病理環境響應釋放:通過化學修飾使rhCOL17具備對AGA微環境(高活性氧ROS)的敏感性,觸發IGF-1和rhCOL17的可控釋放,精準作用于病變毛囊。
(3)光熱協同效應: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,促進毛囊周圍血管新生和細胞增殖,促進毛發再生。
圖1 重組XVII型膠原蛋白納米復合微針的設計、制備與表征
在AGA小鼠模型中,該微針系統表現出顯著療效。與臨床藥物米諾地爾相比,其毛發覆蓋率提升至83%(米諾地爾組為40%),毛發密度和直徑分別提升5.8倍和1.6倍。機制研究表明,該系統通過增強血管內皮標志物表達、抑制氧化應激和激活毛囊干細胞增殖,重構了健康的毛囊微環境。此外,生物相容性實驗證實,微針材料在體內無免疫排斥反應,長期安全性良好。
圖2 重組XVII型膠原蛋白納米復合微針改善雄激素脫發的作用與機制研究
這項研究將重組膠原蛋白生物材料與微環境響應型納米遞送技術結合,為AGA提供了無創、精準、多機制協同的治療新范式,為難治性脫發患者帶來了突破性解決方案。研究工作得到國家重點研發計劃(2023YFE0203500)、國家自然科學基金(22375026)、中國博士后科學基金(2024M760294)等項目的支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.05.039
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