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载中药提取物的透明质酸微针经皮递送系统通过激活Wnt/β-catenin通路促进毛发再生
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月22日 来源:Biomacromolecules 5.5
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针对雄激素性脱发治疗中中药活性成分难以透皮递送的难题,研究人员开发了负载侧柏叶提取物(PO-ex)的双交联透明质酸甲酯/透明质酸(HAMA/HA)微针系统。该微针可穿透角质层精准递药,通过清除活性氧自由基改善毛囊微环境,并利用机械刺激激活创伤修复相关的Wnt/β-catenin通路,为脱发治疗提供创新策略。
脱发问题困扰着全球近20亿人,其中雄激素性脱发(AGA)占比高达80%。虽然中药侧柏叶等植物提取物已被证实具有促毛发生长作用,但传统给药方式难以突破皮肤屏障——角质层就像坚固的城墙,将90%的外用药物阻挡在"城外"。更棘手的是,毛囊干细胞所处的真皮层位于皮肤深处,常规药物如同"隔靴搔痒",无法精准作用于靶点。
为解决这一难题,国内某研究机构创新性地将现代微针技术与传统中药相结合。研究人员首先采用乙醇提取法制备侧柏叶提取物(PO-ex),随后利用光交联技术构建具有双重网络结构的透明质酸甲酯/透明质酸(HAMA/HA)水凝胶微针。这种微针系统犹如"微型注射器",能轻松穿透角质层直达真皮,实现药物的精准递送。相关成果发表在《Biomacromolecules》期刊。
关键技术包括:1) 乙醇梯度提取制备PO-ex;2) 光引发聚合构建HAMA/HA双交联网络;3) 微模塑法制备可溶微针阵列;4) 通过穿刺实验和体外释放评估递送效率;5) 采用DPPH法和细胞实验验证抗氧化活性;6) 通过动物模型检测Wnt/β-catenin通路激活情况。
【微针系统的力学性能】
通过流变学测试证实,双交联网络使微针的压缩模量达3.5 MPa,能承受50 N/cm2的穿刺力,成功穿透离体猪皮模型。微针溶解后,约85%的PO-ex在6小时内释放,展现持续递药特性。
【抗氧化与细胞保护】
PO-ex的DPPH自由基清除率高达92%,显著降低过氧化氢诱导的人毛乳头细胞(HDPCs)凋亡。qPCR显示SOD2和CAT抗氧化酶基因表达上调2.3-4.1倍,为毛囊创造低氧化应激微环境。
【创伤激活机制】
微针穿刺引发的机械刺激触发毛囊周围细胞自修复反应,Western blot检测到β-catenin蛋白表达量增加3.2倍,下游LEF1和Cyclin D1基因显著上调,证实Wnt/β-catenin通路被激活——该通路如同毛囊再生的"总开关",能唤醒休眠的毛囊干细胞。
【动物实验验证】
C57BL/6脱发模型显示,PO-ex MN治疗组毛发密度较空白组提高228%,生长周期提前7天进入生长期(anagen)。组织学分析显示毛囊直径增大35%,真皮层血管新生增加,证实微针系统通过"机械刺激-药物协同"双重作用机制促进毛发再生。
该研究突破性地解决了中药透皮递送的世界性难题,首次阐明微针机械刺激与Wnt通路激活的关联机制。相比现有米诺地尔疗法,该微针系统具有靶向性强、副作用小、患者依从性高等优势,为开发新一代脱发治疗器械提供理论依据。未来通过优化提取工艺和微针配方,有望实现从实验室到临床的转化,让传统中药在现代剂型中焕发新生。
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