基于仿生紫草素纳米晶-低共熔溶剂系统的温敏性聚半乳糖醛酸糖蛋白水凝胶用于银屑病靶向治疗

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Materials Today Bio 8.7

编辑推荐:

  为解决银屑病治疗中药物渗透性差、靶向性不足等问题,研究人员开发了温敏性聚半乳糖醛酸-牛血清白蛋白(PGA-BSA)复合水凝胶(FPB)负载紫草素纳米晶-低共熔溶剂系统(CCNCD)。该体系通过角质细胞膜仿生修饰增强靶向性,结合深共熔溶剂(DES)提升透皮效率,实现紫草素(SKN)的缓释和病灶特异性递送。实验证实FPB-CCNCD能显著促进角质细胞凋亡、抑制炎症因子(TNF-α/IL-6/IL-1β)表达,在银屑病小鼠模型中有效缓解症状。该研究为天然药物递送系统设计提供了新策略。

  

银屑病作为一种慢性炎症性皮肤病,全球发病率约2%-3%,其特征性病理改变包括角质细胞异常增殖、表皮增厚和炎症因子级联反应。当前临床治疗面临两大瓶颈:一是传统药物如糖皮质激素长期使用易引发皮肤萎缩等副作用;二是天然活性成分如紫草素(Shikonin, SKN)虽具有抗炎和促凋亡潜能,但存在水溶性差、皮肤渗透率低等问题。如何突破角质层屏障实现精准递送,成为药物开发的关键挑战。

锦州医科大学的研究团队在《Materials Today Bio》发表的研究中,创新性地将仿生纳米技术与智能水凝胶相结合,构建了多功能递送系统FPB-CCNCD。该系统通过三重设计突破技术壁垒:首先利用角质细胞膜包裹紫草素纳米晶(CNC)实现同源靶向;随后引入L-赖氨酸/柠檬酸深共熔溶剂(DES)增强透皮性;最终整合至温敏性聚半乳糖醛酸-牛血清白蛋白(PGA-BSA)水凝胶中,通过体温触发凝胶化延长局部滞留时间。研究采用纳米晶制备、膜蛋白表征(SDS-PAGE/Western blot)、流式细胞术及小鼠银屑病模型(IMQ诱导)等关键技术,系统评估了该体系的理化特性与治疗效果。

3.1 CCNC的制备与表征
通过透射电镜(TEM)证实成功构建核壳结构的紫草素纳米晶(粒径126 nm),差示扫描量热(DSC)显示药物以无定形态存在提升溶解度。膜蛋白分析显示CNC保留了角质细胞特异性标志物E-cadherin和Galectin-3,为靶向递送奠定基础。

3.2 FPB-CCNCD水凝胶特性
傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实PGA与BSA通过酰胺键成功偶联。流变学测试显示水凝胶在32°C发生溶-凝胶转变,符合皮肤应用需求。扫描电镜(SEM)显示其多孔结构有利于药物负载,体外释放实验证实可持续释药24小时以上。

3.3 靶向性与透皮效率
共聚焦显微镜(CLSM)显示CCNC在HaCaT细胞的摄取率(83.63%)显著高于RAW264.7细胞,验证同源靶向性。Franz扩散池实验表明FPB-CCNCD的皮肤滞留量比游离SKN提高4.7倍,DES组分使透皮通量提升2.3倍。

3.4 促凋亡效应
在LPS诱导的HaCaT细胞中,CCNC使凋亡率升至44.16%(SKN组仅16.71%)。Western blot显示其上调Caspase-3/Bax表达,下调Bcl-2,通过线粒体途径诱导凋亡。小鼠模型免疫荧光显示FPB-CCNCD组Ki-67表达降低至模型组的29.1%。

3.5 抗炎机制
ELISA检测发现FPB-CCNCD使血清TNF-α水平降低62.4%。组织分析显示其通过抑制IL-17/IL-23通路下调促炎因子,同时提升抗炎因子IL-10表达,重塑免疫微环境。

讨论与结论
该研究通过仿生策略巧妙解决了天然药物递送的三大难题:①膜包裹纳米晶突破靶向障碍;②DES扰动角质层脂质增强渗透;③温敏水凝胶实现病灶长效滞留。动物实验显示FPB-CCNCD治疗7天使银屑病面积严重指数(PASI)降低76%,脾脏指数恢复正常,且无皮肤刺激性。其双重调控机制——通过Bax/Caspase-3促进角质细胞凋亡,同时抑制TNF-α/IL-6炎症网络,为银屑病治疗提供了"治标又治本"的新思路。这种将天然药物、纳米技术与生物材料交叉融合的设计理念,为其他难溶性药物的经皮递送提供了普适性参考。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号