《Stem Cell Research & Therapy》:Tremella polysaccharide microneedles loaded with magnetic dental pulp stem cell intracellular vesicles used for androgenic alopecia
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为解决间充质干细胞外泌体(EVs)在毛发再生领域因产量低受限的问题,研究人员开展了 “银耳多糖微针负载磁性牙髓干细胞胞内囊泡用于雄激素性脱发治疗” 的研究。结果表明,该微针能改善毛囊微环境,促进头发生长,为雄激素性脱发(AGA)治疗提供了新途径。
雄激素性脱发(AGA)是一种常见的皮肤疾病,虽然不危及生命,但却对患者的心理和社交活动产生显著影响。据统计,AGA 在男性中的发病率高达 85%,女性中也有 40%,且在年轻人中更为普遍。其发病机制主要是高雄激素产生大量双氢睾酮(DHT),作用于毛囊使其萎缩,同时导致微血管内皮细胞死亡。在脱发早期,真皮乳头细胞的血管退化破坏毛囊生态平衡,萎缩的毛囊还会刺激免疫细胞释放大量炎症因子,进一步恶化毛囊微环境。
此前,间充质干细胞外泌体(EVs)作为一种有潜力的非细胞疗法,在毛发再生领域受到广泛研究。它能够调节靶细胞的生物学活性,克服干细胞移植的一些局限性,然而其较低的产量限制了在临床的进一步应用。与此同时,牙髓干细胞(DPSC)来源的胞内囊泡(IVs)被发现产量比 EVs 更高,且含有多种营养因子,具有更好的应用前景。此外,传统的直接注射 EVs 方式存在分布不均和疼痛等问题,而微针阵列作为一种无痛、微创且可控的透皮给药系统,受到了研究人员的关注。在此背景下,武汉大学人民医院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在开发一种新型的治疗 AGA 的方法。研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上。
研究人员运用了多种关键技术方法:首先通过特定的方法分离和鉴定 DPSC,并获取 EVs、IVs 和磁性胞内囊泡(Mag-IVs);采用划痕实验、血管生成实验、蛋白质免疫印迹法(Western Blot)、酶联免疫吸附测定法(ELISA)等多种实验技术,评估不同囊泡对细胞的影响;构建 AGA 小鼠模型,进行体内实验验证微针治疗效果,实验过程中对小鼠进行分组对照,观察各项指标变化。
研究结果如下:
Mag-IVs 的获取、鉴定及摄取 :通过免疫荧光等实验证明氧化铁纳米颗粒(IONPs)可被 DPSC 摄取并积累在溶酶体中。经筛选确定 50μg/mL IONPs 和 100mT 静磁场最适合 DPSC 增殖。NTA 分析显示,Mag-IVs 的颗粒浓度显著高于 IVs 和 DPSC-EVs,且 Mag-IVs 更容易被人毛乳头细胞(HHDPCs)摄取。
DPSC 细胞囊泡对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的激活作用 :体外划痕实验和血管生成实验表明,Mag-IVs 促进 HUVEC 迁移和血管生成的能力最强。Western Blot 和 ELISA 分析显示,Mag-IVs 组的血管内皮生长因子(VEGF)含量最高,这表明 Mag-IVs 在促进血管生成方面效果显著。
银耳多糖(TPS)对巨噬细胞极化的调节作用 :研究发现 TPS 能够抑制巨噬细胞向 M1 表型极化,促进其向 M2 表型转化,从而调节毛囊周围的炎症微环境。通过免疫荧光、流式细胞术和 Western Blot 等实验均验证了这一结果。
DPSC 细胞囊泡对 DHT 损伤的 HHDPCs 的协同保护作用 :使用 DHT 建立 HHDPCs 损伤模型,结果显示 Mag-IVs 能显著减轻细胞损伤,促进细胞增殖,清除细胞内活性氧(ROS),减少细胞凋亡。Western Blot 实验进一步证实了 Mag-IVs 对细胞凋亡相关蛋白表达的调节作用。
可分离微针的制备与表征 :基于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)基质和 HA-TPS 的溶解性差异制备微针,确定 500mg/mL HA 加 150mg/mL TPS 为微针尖端材料的最佳选择。荧光显微镜观察证明 DPSC 细胞囊泡均匀分布在针尖,且微针具有足够的机械强度和良好的缓释能力。
HTMI-MN 对小鼠毛发再生的治疗作用 :体内实验表明,HTMI-MN 治疗组的毛囊在第 7 天进入生长期,毛发生长速度最快。组织学分析显示,该组毛囊数量更多、直径更大,Ki67 免疫组化染色证实其促进细胞增殖的作用。此外,HTMI-MN 还具有良好的抗炎效果,能有效改善局部微环境。
研究结论和讨论部分指出,细胞囊泡可通过多种途径改善毛囊微环境、促进毛发再生。Mag-IVs 产量高,在促进血管生成和拯救毛囊真皮乳头细胞凋亡方面表现出色,具有良好的应用潜力。HTMI-MN 在治疗 AGA 方面比临床常用的米诺地尔更有效且副作用更少,为 AGA 的治疗提供了一种新的有效方法。然而,Mag-IVs 治疗 AGA 的精确机制尚不清楚,微针在临床转化过程中还面临皮肤厚度差异、储存和监管等问题,有待进一步研究解决 。这项研究为雄激素性脱发的治疗开辟了新方向,为后续的临床应用和深入研究奠定了基础。
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