間充質(zhì)干細胞（mesenchymal stromal cells, MSCs）來源的納米囊泡可促進毛發(fā)生長，但皮下給藥后，藥物在局部皮膚滯留時間較短，這阻礙了其臨床應(yīng)用。

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研究背景

脫發(fā)的一個顯著特征是毛囊生長期縮短而休止期延長，對此，目前的治療方案效果有限。有研究發(fā)現(xiàn)，來源于MSCs的細胞外囊泡能激活人真皮毛乳頭細胞，促進毛囊向生長期轉(zhuǎn)化。但細胞外囊泡產(chǎn)量低，這成為了臨床應(yīng)用的障礙。

研究內(nèi)容

擠壓細胞得到的大量納米囊泡（nanovesicles, NVs）具有和細胞外囊泡類似的作用，這解決了細胞外囊泡產(chǎn)量不足的問題。

為了延長NVs皮下滯留時間，本文作者用氧化鐵納米顆粒（iron oxide nanoparticle, IONP）處理MSCs，并通過擠壓MSCs制備磁性納米囊泡（magnetic nanovesicles, MNVs），隨后，以脫毛小鼠模型為實驗對象，在磁場輔助下皮下注射MNVs，分析藥物的皮下滯留時間和毛囊的生長情況。

實驗結(jié)果

首先，作者制得MNVs并進行表征鑒定，確認制得的MNVs符合預(yù)期后（可被磁鐵吸引形成深棕色顆粒），在小鼠皮下注射MNVs，外加磁場進行實驗。

結(jié)果表明，肝細胞生長因子和血管內(nèi)皮生長因子在MNVs中的含量高于NVs，且在IONP高劑量組含量更多。此外，實驗結(jié)果證實MNVs可被人真皮毛乳頭細胞內(nèi)化。

觀察磁場對細胞攝取MNVs的影響，結(jié)果顯示外加磁場條件下，細胞對MNVs的攝取提高了近3倍。

通過近紅外熒光成像觀察MNVs在體內(nèi)的分布，結(jié)果顯示MNVs+磁場處理的小鼠注射區(qū)域熒光信號更強，即外加磁場可以增加MNVs在局部區(qū)域的滯留。

后續(xù)研究中，作者評估了MNVs促進毛發(fā)再生的作用。小鼠持續(xù)給藥一段時間，免疫熒光染色觀察毛囊細胞增殖情況，結(jié)果顯示MNVs+磁場處理后細胞增殖顯著增加。此外，免疫組化染色結(jié)果顯示，MNVs+磁場對β-catenin（毛發(fā)生長過程中的重要信號通路）的影響最為顯著。以上結(jié)果表明，MNVs可能通過激活毛囊細胞β-catenin信號通路促進細胞增殖。

為進一步探究MNVs激活下游反應(yīng)的機制，作者構(gòu)建肝細胞生長因子/血管內(nèi)皮生長因子缺陷型MNVs并在人真皮毛乳頭細胞進行實驗，結(jié)果顯示MNVs處理后的細胞，MAPK信號通路的關(guān)鍵分子p38磷酸化水平增強，而缺陷型MNVs處理后的細胞表現(xiàn)出相反的現(xiàn)象。由此推測，MNVs可通過肝細胞生長因子/血管內(nèi)皮生長因子上調(diào)MAPK信號通路并激活人真皮毛乳頭細胞。

最后，作者通過動物實驗對MNVs促進毛囊生長的作用進行驗證。小鼠治療21天后，局部皮膚解剖并進行HE染色觀察，結(jié)果顯示MNVs+磁場處理顯著增加毛囊直徑。以上數(shù)據(jù)與β-catenin的變化趨勢一直，提示MNVs可通過調(diào)節(jié)β-catenin信號通路促進毛囊生長。

研究結(jié)論

本研究中，作者發(fā)現(xiàn)IONP可顯著增加MNVs中肝細胞生長因子和血管內(nèi)皮生長因子的水平，并在小鼠模型上驗證了外加磁場條件下，MNVs促進毛囊細胞增殖的效果及潛在的作用機制，為脫發(fā)的治療提供了新的思路。

Wang L, Qiao S, Xia R, Liu Y, Hu Y, Wu Y, Zhou J, Liang G, Tian T, Cao L. Mesenchymal stromal cell-derived magnetic nanovesicles for enhanced skin retention and hair follicle growth. Cytotherapy. 2023 Jul 28:S1465-3249(23)00986-6. doi: 10.1016/j.jcyt.2023.07.001. Epub ahead of print. PMID: 37516947.