基于黑磷纳米片的ROS（活性氧）响应型核壳微针，能够调控免疫氧化还原反应并促进神经营养再生，从而实现面部神经的修复

《Journal of Nanobiotechnology》：Black phosphorus nanosheet-enabled ROS-adaptive core-shell microneedles orchestrate immunoredox remodeling and neurotrophic regeneration for facial nerve repair

　　

摘要

背景

面神经损伤常常导致持续性面部麻痹，因为早期的氧化和炎症微环境会损害后续的神经营养修复。现有的治疗方法在病变部位的抗氧化和神经营养干预方面缺乏足够的时空控制，从而导致再生效果不佳。黑磷纳米片（BPNs）由于其强大的ROS清除能力、免疫调节潜力和良好的生物降解性，成为一种有前景的纳米治疗剂。然而，将BPN介导的微环境调节与持续的神经营养刺激相结合以修复面神经的策略仍然很大程度上尚未被探索。在这里，我们开发了一种ROS适应性核壳微针纳米平台，该平台通过分阶段释放BPNs和神经生长因子（NGF）来依次重塑氧化-炎症微环境，并促进神经营养再生。

结果

微针外壳由动态的透明质酸-苯硼酸/聚（乙烯醇）网络组成，并负载了BPNs，而GelMA水凝胶核心则作为持续释放NGF的储存库。在ROS条件下，硼酸酯键的断裂加速了外壳的降解并促进了BPN的释放。释放的纳米片减少了细胞内的ROS，与巨噬细胞中的NRF2/HO-1抗氧化途径激活和NF-κB炎症信号抑制相关，并促进了向促再生的M2样表型的转变。这种免疫氧化还原调节减少了氧化应激和炎症介质的表达，同时为神经修复建立了更为适宜的微环境。随后，从核心释放的受控NGF增强了TrkA/AKT/ERK信号通路，促进了神经元分化、神经突起延伸和轴突再生。该平台还改善了施万细胞的增殖、迁移和神经营养分泌，支持了髓鞘再生和轴突导向。在小鼠面神经压迫模型中，使用BPN/NGF核壳微针治疗比空白或单一载药微针治疗减少了氧化损伤和炎症浸润，改善了髓鞘完整性和神经超微结构，并加速了早期功能恢复。

结论

本研究提出了一种基于BPN的ROS响应型微针纳米平台，通过依次调节免疫氧化还原反应和刺激神经营养信号来克服面神经修复中的阶段性障碍。这些发现突显了一种有前景的纳米生物技术策略，可用于周围神经再生，并可能为ROS相关的组织损伤提供一个广泛适用的框架。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

背景

面神经损伤常常导致持续性面部麻痹，因为早期的氧化和炎症微环境会损害后续的神经营养修复。现有的治疗方法在病变部位的抗氧化和神经营养干预方面缺乏足够的时空控制，从而导致再生效果不佳。黑磷纳米片（BPNs）由于其强大的ROS清除能力、免疫调节潜力和良好的生物降解性，成为一种有前景的纳米治疗剂。然而，将BPN介导的微环境调节与持续的神经营养刺激相结合以修复面神经的策略仍然很大程度上尚未被探索。在这里，我们开发了一种ROS适应性核壳微针纳米平台，该平台通过分阶段释放BPNs和神经生长因子（NGF）来依次重塑氧化-炎症微环境，并促进神经营养再生。

结果

微针外壳由动态的透明质酸-苯硼酸/聚（乙烯醇）网络组成，并负载了BPNs，而GelMA水凝胶核心则作为持续释放NGF的储存库。在ROS条件下，硼酸酯键的断裂加速了外壳的降解并促进了BPN的释放。释放的纳米片减少了细胞内的ROS，与巨噬细胞中的NRF2/HO-1抗氧化途径激活和NF-κB炎症信号抑制相关，并促进了向促再生的M2样表型的转变。这种免疫氧化还原调节减少了氧化应激和炎症介质的表达，同时为神经修复建立了更为适宜的微环境。随后，从核心释放的受控NGF增强了TrkA/AKT/ERK信号通路，促进了神经元分化、神经突起延伸和轴突再生。该平台还改善了施万细胞的增殖、迁移和神经营养分泌，支持了髓鞘再生和轴突导向。在小鼠面神经压迫模型中，使用BPN/NGF核壳微针治疗减少了氧化损伤和炎症浸润，改善了髓鞘完整性和神经超微结构，并加速了早期功能恢复，比空白或单一载药微针治疗效果更好。

结论

本研究提出了一种基于BPN的ROS响应型微针纳米平台，通过依次调节免疫氧化还原反应和刺激神经营养信号来克服面神经修复中的阶段性障碍。这些发现突显了一种有前景的纳米生物技术策略，可用于周围神经再生，并可能为ROS相关的组织损伤提供一个广泛适用的框架。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。