皮肤淀粉样变(CA)是一种以真皮淀粉样蛋白沉积为特征的慢性皮肤病,临床表现为顽固性瘙痒、角化过度及可见皮损。现有治疗手段均受限于角质层屏障与致密淀粉样沉积物的双重阻碍:外用糖皮质激素虽可缓解症状但无法逆转病理沉积,长期使用还可导致皮肤萎缩;口服维A酸类和免疫调节剂受限于显著不良反应;激光等物理疗法疗效不一致且存在色素沉着风险。因此,构建一种能够突破皮肤屏障、实现靶向协同治疗的新型递送平台,成为该领域亟待解决的关键问题。
近日,我校缓控释制剂研究中心科研团队在JCR Q1 TOP期刊《Materials Today Bio》(影响因子11.0)以厦门医学院为第一完成单位,在线发表题为“Destroy and Reconstruct: A Microneedle Platform for Combined NIR-II Photothermal Therapy and Asiaticoside-Mediated Tissue Regeneration in Cutaneous Amyloidosis”的研究性论文。该研究针对皮肤淀粉样变临床治疗中药物透皮效率低、病灶清除不彻底的瓶颈,提出了一种“破而后立”的协同治疗策略:以可溶解微针共载NIR-II光热剂IR1048与积雪草苷(AS),经1064 nm激光照射实现靶向光热消融淀粉样沉积,同时通过积雪草苷抑制成纤维细胞异常增殖与纤维化,促进真皮组织重塑。


针对上述难题,研究团队采用双层铸膜法制备了透明质酸(HA)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)基可溶解微针,通过正交实验优化确定最佳配方为20% HA、10% PVP K90及40℃干燥温度。所得微针阵列形态完整、针尖锋利,机械强度达0.46 N/针,可有效穿透角质层并到达约600 μm深度的真皮病灶,20分钟内完全溶解并释放药物。为增强胞内递送效率,研究团队在微针基质中引入细胞穿透肽八聚精氨酸(R8),利用其与HA的静电相互作用实现稳定负载,细胞摄取实验显示R8修饰组的摄取效率较游离药物提高约2.5倍。光热性能评估表明,IR1048在微针基质中保持优异的光热转换效率(33.58%),经1064 nm激光照射后局部温度可精准稳定在约47℃,该温度窗口既能有效破坏淀粉样纤维的β-折叠结构,又可避免对周围健康组织造成不可逆热损伤。

在分子机制层面,研究团队通过EdU掺入、划痕愈合及Western blot等实验系统阐明了积雪草苷的作用途径。结果表明,积雪草苷可浓度依赖性地抑制HSF细胞增殖与迁移,显著降低EGFR、PI3K、AKT的磷酸化水平,而不影响其总蛋白表达量,提示其作用于信号通路的激活环节而非蛋白降解。网络药理学与分子对接分析进一步预测并验证了积雪草苷与EGFR、Caspase-3、Bcl-2等核心靶点的结合亲和力。值得注意的是,光热组分IR1048及其微针制剂对EGFR/PI3K/AKT通路无显著调控作用,表明积雪草苷与光热治疗通过两条独立的功能轴发挥协同效应:光热负责物理消融淀粉样沉积,积雪草苷负责调控成纤维细胞病理行为。

在局部皮肤淀粉样变大鼠模型中,AI-MN@R8联合激光治疗展现出显著的治疗效果。Congo red和Thioflavin 488染色证实治疗组淀粉样沉积近乎完全清除,残留水平接近健康皮肤;H&E和Masson染色显示真皮胶原纤维排列恢复规整,纤维化明显减轻;Ki67和TUNEL染色表明异常增殖受抑、病理性凋亡减少;Western blot分析显示Bax/Bcl-2比值恢复至接近正常水平,Caspase-3活化受抑,COL1A1/COL3A1表达下调,KRT5/KRT14恢复至基线水平;主要脏器H&E染色未见明显毒性改变,证实该平台具有良好的系统安全性。

该研究的创新性体现在四个层面:其一,将光热消融与药理调控整合于同一微针平台,实现“破”与“立”的时空同步;其二,明确了积雪草苷通过EGFR/PI3K/AKT通路抑制成纤维细胞增殖与迁移的分子机制;其三,利用R8与HA的静电复合实现细胞穿透肽的稳定负载,兼顾递送效率与微针机械性能;其四,基于体外与体内热传导差异确定了47℃精准温度窗口及5分钟/6分钟的差异化照射时间,为光热治疗参数优化提供了实验依据。

此项工作依托厦门医学院控释制剂研究中心完成,厦门医学院张志强、陈龙、方晨禧为共同第一作者,王琛为通讯作者。研究工作得到福建省科技创新联合资金项目(2024Y9699、2024Y9695)、厦门市医疗卫生指导项目(3502Z20254ZD1221)、福建省自然科学基金(2026J0011838)等项目的资助。