高效的青春痘治疗策略：微针贴片

痤疮是一种皮肤病，俗称青春痘，是全球最常见的皮肤病，多达80%的青少年（甚至成年人）会受到痤疮的影响。痤疮会留下永久性疤痕，甚至影响青少年的心理发育。具有载药作用的微针形态特殊，可以很容易地穿透角质层进入表皮，因此可通过微针进行无痛输送并将活性成分输送到真皮层来治疗痤疮。

引起痤疮的主要原因是厌氧菌痤疮丙酸杆菌感染。皮肤脂质分泌过多导致毛孔堵塞，导致皮肤微环境缺氧，进而使得皮肤微生物群中痤疮丙酸杆菌增殖并损害正常组织。痤疮丙酸杆菌还可刺激皮肤细胞分泌促炎因子，例如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）和基质金属蛋白酶（MMP）。目前，主要使用抗生素用于对抗皮肤细菌感染。治疗痤疮最常见的方法是口服抗生素或使用局部抗生素乳膏。由于皮肤的屏障作用，大多数药物不能通过皮肤递送来达到治疗效果。此外，由于痤疮经常发生，经常使用口服抗生素可能会损害正常的肠道微生物并引起其他副作用。

为了避免使用抗生素，同时有效治疗痤疮部位，香港大学Kelvin W. K. Yeung、北京大学吴水林、湖北大学刘想梅等人报道了一种透明质酸钠微针贴片，可以介导超声响应纳米颗粒的经皮递送，用于有效治疗痤疮。

该研究合成了包含锌卟啉的金属有机框架和氧化锌的复合结构纳米颗粒（ZnTCPP@ZnO），并将其载入透明质酸钠合成的微针中。透明质酸钠微针贴片被压在皮肤上后，可以溶解到真皮层中并释放纳米颗粒。复合材料之间的界面效应可以大大提高声催化性能，有效地降低氧活化所需的能量。在超声波作用下，氧气通过高界面电荷转移获得更多的电子，从基态转变为激发态，从而迅速产生大量的活性氧，杀死痤疮杆菌，因此可以治疗痤疮。

图1 微针贴片治疗痤疮示意图

研究发现ZnTCPP@ZnO能够产生大量的活性氧，破坏了细菌的正常结构，导致细菌细胞膜收缩甚至破裂，达到抑菌效果。结果证实，在超声照射15分钟后，活性氧介导的痤疮杆菌杀灭率为99.73%，从而导致痤疮相关因子（包括肿瘤坏死因子-α、白细胞介素和基质金属蛋白酶）水平降低。

图2 ZnTCPP@ZnO微针的抗菌效果和细胞相容性。

研究还表明，纳米材料释放的锌离子可上调金属硫蛋白（Mt）1和皮肤成纤维细胞中的Mt2。Mts可以维持细胞内的锌稳态，其上调会加速皮肤修复的各种生化和分子事件。此外，研究证明锌离子的存在还会上调成纤维细胞中DNA复制相关基因复制因子C（Rfc）3、Rfc4、DNA连接酶I（Lig1）和微型染色体维持复合物成分6（Mcm6），这进一步证明了锌离子在促进成纤维细胞增殖和支持痤疮恢复方面的作用。

图3 不同样品中靶基因和qPCR的功能分析

研究人员将超声响应抗菌纳米材料引入贴片，不仅可以快速有效地响应细菌感染，而且能够调节由成纤维细胞驱动的表皮修复。总的来说，该研究制备的ZnTCPP@ZnO微针具有良好的生物安全性和巨大的痤疮临床治疗潜力。此外，超声驱动的微针贴片不仅可以应用于有效的治疗痤疮感染，而且还可能扩展到其他皮肤伤口感染。

原文出处：DOI: 10.1126/sciadv.adf0854