基于乌贼墨黑色素复合微针的微环境调控策略在白癜风治疗中的应用研究

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Marine Life Science & Technology 5.3

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  本研究针对白癜风治疗中黑色素缺失和炎症微环境调控难题,创新性地构建了负载乌贼墨纳米颗粒(CINPs)、甘草酸二钾(DPG)和皮肤外泌体(EXO)的复合微针(C/D/E@MN)递送系统。通过优化微针溶胀/溶解特性,证实快速溶解微针(FDMN)能显著降低活性氧(ROS)和炎症因子(IL-8/CXCL-16/HMGB-1)水平,在白癜风小鼠模型中实现皮肤黑色素含量提升和15.5%白斑减退率,为白癜风治疗提供了新型协同治疗策略。

  

白癜风作为一种以黑色素细胞破坏为特征的自身免疫性疾病,其治疗面临两大核心挑战:炎症微环境持续破坏残留黑色素细胞,以及缺乏安全有效的黑色素补充手段。传统激素疗法联合紫外线照射存在疗效有限、成本高等缺陷,而天然黑色素来源的乌贼墨在渔业加工中常被废弃,造成资源浪费。

中国海洋大学的研究团队巧妙利用这一生物资源,在《Marine Life Science》发表研究,设计出具有微环境调控功能的复合微针系统。研究人员通过离心法提取乌贼墨纳米颗粒(CINPs),结合抗炎成分甘草酸二钾(DPG)和促进黑色素细胞增殖的皮肤外泌体(EXO),构建了三种溶解特性的微针——溶胀型(SMN)、缓溶型(SDMN)和速溶型(FDMN)。关键技术包括:CINPs的抗氧化活性检测(DPPH/ABTS法)、氧化应激细胞模型建立(H2O2诱导)、微针机械性能测试(万能试验机)以及白癜风小鼠模型构建(莫诺苯宗诱导)。

材料表征与机制验证

FTIR证实CINPs具有典型黑色素特征峰(3405 cm-1和1621 cm-1),TEM显示其粒径为215±52 nm。体外实验显示60 μg/mL CINPs可使HaCaT细胞内ROS降低10%,与DPG联用显著抑制HMGB-1等炎症因子分泌。皮肤外泌体(122 nm)使黑色素细胞迁移率提升2.2倍。

微针性能优化

力学测试表明所有微针单针承压>0.4 N。药物释放实验显示FDMN能在数分钟内完全释放药物,而SMN因PVA致密网格结构24小时仅释放<5% DPG。动物实验证实(C/D/E)@FDMN组疗效优于他克莫司软膏,皮肤黑色素含量显著增加,HMGB-1荧光强度明显减弱。

治疗机制创新

该研究首次阐明三重协同作用:CINPs补充外源黑色素并清除ROS;DPG特异性抑制HMGB-1通路阻断炎症级联;外泌体通过Wnt/β-catenin通路促进黑色素细胞增殖。Masson-Fontana染色显示FDMN组黑色素沉积最显著,表明白斑减退15.5%的疗效源于微环境重塑与细胞再生的协同。

讨论部分指出,相比传统疗法,该平台具有三大优势:1) 利用废弃资源实现黑色素精准递送;2) 速溶微针突破角质层屏障实现炎症因子快速中和;3) 外泌体诱导的内源性黑色素细胞再生可减少治疗频次。未来需优化CINPs纯化工艺并探索其在皮肤类器官模型中的应用。这项研究为慢性皮肤疾病治疗提供了"海洋资源转化-剂型创新-机制协同"的典范。

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