华中科技大学刘奕静、朱锦涛 ACS Nano：ROS响应微针用于银屑病治疗

2023-03-01 来源：高分子科技

银屑病（牛皮癣）是一种炎症性慢性皮肤病。传统的银屑病治疗分为系统给药和局部给药两种方式。系统给药由于首过效应等原因，药物利用率低，系统毒性大。局部涂抹给药受限于人体皮肤角质层的屏障作用，药物透皮效率有限。微针作为一种新型经皮给药工具，可高效、无痛地穿透角质层屏障，提升药物透皮效果。但是如何通过简便方法构建具有智能响应释药性能的微针，并通过多药物协同实现银屑病的长效管理仍存在挑战。

近期，华中科技大学刘奕静、朱锦涛教授团队开发了一种可分离的、ROS响应凝胶微针贴片同时递送甲氨蝶呤（MTX）和EGCG用于银屑病的联合治疗。研究人员通过侧链修饰苯硼酸的透明质酸与EGCG形成动态共价键的性质构建了ROS响应凝胶针尖，并同时负载MTX。凝胶针尖插入银屑病皮肤后，与基座分离。MTX从溶胀的凝胶孔洞里迅速释放，及时通过抑制角质细胞增殖改善银屑病症状。EGCG则随着凝胶微针响应银屑病皮肤内ROS断键智能缓释，并通过抑制角质形成细胞NF-κB炎症通路长效缓解银屑病的炎性环境。该智能响应凝胶微针贴片在银屑病样和复发性银屑病样动物模型中显著改善和延长了治疗效果。该工作以“Reactive Oxygen Species-Responsive Gel-Based Microneedle Patches for Prolonged and Intelligent Psoriasis Management”为题发表在《ACS Nano》上。文章第一作者是华中科技大学博士生毕舵航。该研究得到国家自然科学基金委的支持。

图1 ROS响应聚合物凝胶微针的工作原理示意图

该微针制备方法简单，其中EGCG既作为凝胶微针交联成分也是药用成分的设计充分利用了微针的载药空间。该微针贴片由10×10的微针阵列构成，针体呈金字塔形，高约650 μm。其具有足够的机械强度，能够刺入皮肤后实现针尖与基座的分离。

图2 凝胶微针的结构与透皮性能表征

该凝胶微针具有ROS响应释药和快速释药结合的逐级释药性能，所释放药物可以有效抑制角质细胞增殖，并通过清除ROS抑制角质细胞NF-κB炎症通路。此外，相较于可溶性的非交联微针，凝胶微针在皮肤驻留更长，有利于银屑病的长效管理。

图3 凝胶微针的释药性能、细胞作用与皮肤驻留表征

在小鼠银屑病模型上，凝胶微针相较于递送MTX、MTX和EGCG的可溶性微针，以及仅递送EGCG的凝胶微针都展现出了更好的治疗效果。因此该设计有助于实现银屑病的长效管理。

图4 凝胶微针用于银屑病治疗

综上所述，作者开发了兼具快速释放MTX和智能响应释放EGCG性能的凝胶微针的制备方法，通过提升药物皮肤滞留时间和两种药物的协同可提升银屑病的治疗效果。该研究可为包括银屑病在内的多种皮肤疾病的药物递送系统的设计提供新思路。该研究团队长期致力于微针透皮给药研究，开发了针对银屑病、黑素瘤、瘢痕等众多皮肤疾病的微针给药递送系统。本工作发表在ACS Nano上，也是课题组继可溶性聚合物、超分子微针治疗银屑病后团队内微针平台技术的又一拓展与应用。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c08979

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（责任编辑：xu）

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