快速促进毛发再生！浙大团队通过可溶性微针将纳米酶传递至数百微米皮下｜专访
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近日，浙江大学高建青团队联合李方园团队设计了一种二氧化铈纳米酶（Ce-NZ）集成微针贴片 (Ce-MNs) ，可以调控脱发区域的氧化应激水平并同时促进血管生成，以重塑 “雄激素源性脱发” 毛囊周围微环境，从而快速促进毛发再生。该团队的研究成果，有望帮助脱发患者 “秃” 出重围。
图｜集成氧化铈纳米酶微针贴片治疗 AGA（来源：受访者）
7 月 27 日，相关论文以题为《二氧化铈纳米酶集成微针重塑毛囊周围微环境用于治疗雄激素性脱发》（Ceria Nanozyme-Integrated Microneedles Reshape the Perifollicular Microenvironment for Androgenetic Alopecia Treatment）发表在国际期刊 ACS Nano 上。
图｜相关论文（来源：ACS Nano）
此工作共同第一作者为浙江大学药学院 / 浙江大学（杭州）创新医药研究院硕士研究生袁安然及博士研究生夏凡，浙江大学药学院高建青教授、李方园副教授为共同通讯作者。
图｜高建青教授（来源：受访者）
最常见的脱发形式是雄激素源性脱发 (Androgenetic Alopecia，AGA)，至今仍缺乏安全有效的治疗方法。
该研究初步揭示了 “雄激素源性脱发” 的一个可能的原因，此类脱发通常由毛囊周围微环境中血管功能不全或氧化应激所引起，进一步导致毛囊生态失调。
微针的使用可以重塑毛囊周围微环境，达到进一步生发的目的
在当今社会，“脱发” 市场规模不断增长，据《中国人头皮健康白皮书》数据显示，中国脱发人数已突破 2.5 亿人，其中 30 岁之前脱发人群比例已高达 84%，值得关注的是，脱发人群 “年轻化” 趋势越来越明显。
超过 50% 人群被“秃”如其来的脱发情况所困扰，这不仅影响个人的形象气质，也会影响其社交互动和心理健康，何时“秃”出重围，成为不少患者，甚至不少“00后”群体关注的人生大事。
“雄激素源性脱发” 患者 “脱发区域” 的血管化不足会导致营养物质和其他生物活性分子向毛囊的输送障碍，限制了毛囊细胞从休止期到生长期的过渡。
除了血管化不足可诱发 “雄激素源性脱发” 之外，氧化应激会破坏先天抗氧化防御系统，引发毛囊细胞凋亡。同时，过量的活性氧可导致真皮乳头细胞的早衰，通过雄激素信号通路和氧化应激相关信号通路的介导，抑制毛囊细胞从休止期到生长期的转化。
更值得注意的是，因过量活性氧的积累已被证明会阻止血管生成并增加血管功能障碍，氧化应激和血管化不足亦存在相互关联，这种现象非常不利于 “雄激素源性脱发” 患者新生毛发的再生。
图｜Ce-MNs 系统重塑毛囊周围微环境的作用（来源：受访者）
Ce-MNs 具有足够的机械强度，可以在皮肤上形成微孔，这显著促进了 CeNZs 进入皮肤。这种安全且可塑造毛囊周围微环境的 Ce-MNs 贴片为 “雄激素源性脱发” 治疗提供了一种有前景的策略。
该团队通过集成微针贴片把二氧化铈纳米酶植入到皮肤深层 300 微米左右的区域，快速释放其中所载的氧化铈纳米酶，然后通过氧化铈纳米酶的类过氧化氢酶和类超氧化物歧化酶的作用来清除毛囊周围过量的 ROS。
同时微针的使用能够诱导毛囊周围血管新生，可以双重调控重塑毛囊周围微环境，使其恢复稳态，从而使得原来处于不活跃的、不能够生长的毛囊活化，重新长出新生的毛发，进一步实现生发目的。
图｜Ce-MNs 系统在小鼠模型上针对 AGA 的治疗效果（来源：受访者）
将二氧化铈纳米酶与微针贴片集成使用具有一定的优势，它可以解决角化细胞对治疗药物的阻挡，那么，用催化酶和超氧化物清除角化细胞过量的 ROS，是否会损伤皮肤呢？
高建青向 DeepTech 表示，“我们所研究的二氧化铈纳米酶，具有较强的类酶活性，可清除包括超氧阴离子、羟基自由基和过氧化氢在内的多种 ROS，进而改善毛囊微环境。目前该领域的研究者非常之多，从我们对细胞以及动物整体的检测来看，二氧化铈纳米酶的使用，不会对皮肤细胞以及毛囊细胞造成损伤，并能够显著促进毛囊的激活。”
同时，微针的使用会对小鼠造成一定的机械刺激，连续使用之后小鼠皮肤表面会出现红点等类似症状，但不会引起严重的不良反应，该团队通过切片观察，这种不良反应在停止使用之后是可逆的。
另一个有趣的现象是，如果不加纳米酶只用微针技术，通过微针的长期使用，也会对毛囊产生一定的刺激作用，而这种刺激可以对生发造成正面影响。“当你反复在皮肤上摩擦刺激时，毛囊存在因刺激而活化的可能性，目前在小鼠上试验也没有显示严重的副作用。” 高建青告诉 DeepTech。
与临床防脱发药物相比无副作用，克服困难加快突破在人体上的应用
目前市场上主要有 “米诺地尔”、“非那雄胺” 两种防雄性激素源性脱发药，这两种药存在一定的副作用，限制了 “米诺地尔”、“非那雄胺” 在临床上更好、更广泛的使用。
与已经在临床中使用的 “米诺地尔” 相比，该团队的研究成果具有明显优势，在减少给药频次的条件下，能够更快的达到毛发再生效果，并且再生毛发的质量也有较大改善。
图｜微针贴片的系统形态和物理表征（来源：受访者）
然而，该研究尚处于早期阶段，离大规模商业化还有相当长的一段距离。如果要将二氧化铈纳米酶与微型针贴的复合体真正应用到人体，需要通过各项指标评估及审评，确保原料、复合微针的批间稳定性，该研究成果在放大生产、转化的过程当中仍面临诸多挑战。
第一，政策法规层面，有非常严格的要求和申报流程。作为一种新的复合给药形式，需要在法规层面得到支撑，并经过国家相应审评机构的严格审批才有可能用到人体。
第二，技术层面，现在还处在研究早期阶段。现在还在进行小规模的研究工作和机理性探索，在摸索的过程中可能也存在放大生产等的一些技术问题。“因为我们现在还没有完成规模产品的研究，后期研发过程中可能会遇到较大的挑战。” 高建青告诉 DeepTech。
第三，疗效层面，与现有的治疗药物相比，还没有应用到人身上。在动物尤其是小动物上的研究表现，并不能够与人体完全画等号，比如在动物体内表现的效果好，但在人身上有可能依然存在失败的风险。
高建青向 DeepTech 表示，“从这几个不同的角度去判断，我们的这个工作只是在科学研究早期做了探索，研究了 “雄激素源性脱发” 毛发再生的机制，在此领域展示了一个好的方向，这可塑造毛囊周围微环境的 Ce-MNs 贴片在高效安全生发方面具有潜在的应用前景。”
接下来，该团队希望更多地从应用转化层面深度发力，进行更大量的科学研究，逐一克服当前面临的挑战。
图｜高建青教授团队（来源：受访者）
高建青告诉 DeepTech，“如何从基础研究走到接近临床研究是当下需要思考的问题。” 由于小鼠和人的差异性很大，该团队接下去会选择更大型的、更接近人体的动物开展研究。
同时，加强与政策部门、高校、企业、资本等机构的合作，在产业落地层面产生互补，利用各自优势，从各方角度提出科研成果产业化过程中的建议，只有这样才有可能从基础真正逐渐实现转化。
以终为始，为解决患者病痛 “快乐科研”
回顾自己的科研之路，也曾遇到过不少困难和挑战，但是高建青一直将 “快乐科研，和谐家园” 八个字作为自己实验室坚持的理念和建设目标。
高建青向 DeepTech 表示：“不论是硕士研究生，还是博士研究生，在科研的过程中保持一个快乐的心态尤为重要，一个人只有心态平和才能静下来潜心科研，即使遇到挫折也会乐观面对，这样才能享受科研带来的快乐和成就感，在科研之路上走的更远，取得更大的成就。‘和谐家园’主要针对导学关系，希望我的科研团队能够像一个大家庭一样，彼此之间融洽相处，互帮互助，共同快乐科研，为推动制剂的发展奉献我们的力量。”
图｜高建青团队科研日常（来源：受访者）
“我认为，作为一名药学领域的科研工作者，应该以终为始，从临床需求出发思考问题，研究临床上真正存在的问题，真正从根源上解除患者的痛苦。反之，则失去了药学这个专业的特色性和药学领域工作者的立身之本，这也是真正驱动我一直坚持科研的动力源泉。” 高建青向 DeepTech 表示。
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