病理性瘢痕(Pathological scars,PS)是伤口异常愈合导致皮肤过度纤维化的结果,包括增生性瘢痕(Hypertrophic scars)和瘢痕疙瘩(keloids),发病原因与炎症反应和肌成纤维细胞的过度激活密切相关。它不仅凸出皮肤表面过度增生,而且会导致皮肤与关节功能障碍、瘙痒或有刺痛灼热感,逐渐发展长大后会形成大面积瘢痕肿块,严重影响患者的身心健康和生活质量。目前,治疗瘢痕疙瘩的方式包括手术切除、放疗、光电、局部注射糖皮质激素和硅酮凝胶贴等。这些治疗方法具有相关缺陷,如手术或放疗后的高复发率(20%~90%)和导致正常组织损伤、减张/加压/保湿治疗所需时间过久,且无法根治。其中,经皮注射相关药物治疗被认为是最方便、最有效的策略之一,因为它能够穿透致密的瘢痕组织,使药物直接作用于病变部位。但局部注射引起的剧烈疼痛让患者难以接受,且具有药物吸收快、不均匀分布和需要专业医务人员操作缺点。因此,制定一种自我管理策略,实现均匀、缓慢地、微创的经皮注射给药,对PS的有效治疗至关重要。
基于以上,来自康复大学周祺惠研究员团队与青岛大学附属医院王志国主任合作,开发了一种基于脂肪来源干细胞浓缩条件培养基(ADSCC-CM)交联角蛋白水凝胶的新型微针(MN)贴片,用于负载曲安奈德(TA),通过ADSCC-CM和TA的双药物递送,发挥减轻炎症和调控肌成纤维细胞行为的协同作用,同时达到避免现有治疗技术缺点的目的。该研究以题为“ADSCC-CM-Induced Keratin Hydrogel-Based Bioactive Microneedle Patch Containing Triamcinolone Acetonide for the Treatment of Pathological Scar”发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。青岛大学附属医院烧伤整形外科硕士研究生李聪和康复大学易兵成副研究员为本论文共同第一作者。
图1. TA@AC-MN的制备和治疗PS的示意图。
图2. AC-MN制作过程及表征。
图3. 体外评价ADSCC-CM和TA对抑制HSFs过度活化和炎症反应的协同作用。
图4. TA@AC-MN对兔耳瘢痕模型治疗的体内评价
图5. TA@AC-MN对兔耳瘢痕炎症的抑制作用评价
图6. TA@AC-MN治疗后家兔耳瘢痕组织分析
图7. 免疫组织化学分析TA@AC-MN在瘢痕治疗中的作用机制。
综上,该研究开发了一种基于ADSCC-CM交联角蛋白水凝胶的新型微针贴片,用于负载TA,通过ADSCC-CM和TA的双药物递送达到减轻严重炎症和抑制HSF的过度激活来治疗PS的目的。ADSCC-CM被首次报道用作交联剂来构建角蛋白水凝胶,其具有优异的力学性能,并且可以成功穿透PS组织。当AC-MN作为药物载体负载TA时,在TA@AC-MN中观察到TA和ADSCC-CM的双药物释放特征。重要的是,TA@AC-MN释放的TA和ADSCC-CM在体外具有协同抑制HSF过度活化的作用。在兔耳瘢痕模型中给药4周后,TA@AC-MN能达到有效改善瘢痕体积、弹性、色泽和紧致度的治疗效果。总之,该研究验证设计的TA@AC-MN显示出治疗PS的能力,该技术有望发展为一种自我管理、低成本、微创的PS临床治疗策略。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202400457
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