ACS Nano | 聚合物酪氨酸酶纳米胶囊直接激活毛囊黑色素细胞以逆转头发变白

头发变白是一种多因素色素疾病，由黑色素细胞功能障碍引起。由于滤泡黑色素细胞深度定位以及当前生物活性大分子经皮递送系统的效率有限，有效治疗具有挑战性。本文介绍了一种合理设计的经皮疗法，利用聚合酪氨酸酶纳米胶囊（nTIR）直接激活局部黑色素细胞，并在原位刺激黑色素生成。在我们研究确立的穿透模型指导下，nTYRs 的尺寸和表面潜力得到了优化，以增强皮肤透气性并保持酶活性。nTYRs 通过角质层高效地将活性酪氨酸酶传递给毛囊黑色素细胞，从而实现快速且强健的头发色素复色。在小鼠和人类黑色素细胞模型以及猪和人类皮肤模型中，均验证了其疗效和安全性。开发并采用免疫介导的内源性白发小鼠模型，以近似人类病理生理，并直接评估 nTYR 对受损黑色素细胞的影响。本研究提供了一种有前景且广泛适用的逆转白发策略，具有直接疗效、副作用极小，并且具有与现有疗法的协同潜力。

图1

经皮递送纳米胶囊（NCs）的合成与表征。(a) 经皮递送的NCs通过原位聚合制备。通过以丙烯酰胺（AM）为单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为交联剂的原位聚合合成蛋白质纳米胶囊，从而得到以蛋白质为核心、聚丙烯酰胺（PAM）为聚合壳的NCs。通过调节单体比例和聚合时间，可以定制聚合壳的表面特性。(b) 原生蛋白质和具有负zeta电位的NCs的动态光散射（DLS）结果。(c) 原生蛋白质和不同尺寸NCs的透射电子显微镜（TEM）图像。(d) 原生蛋白质和不同尺寸NCs的zeta电位。数据以三次独立实验的平均值±标准误（s.e.m.）表示。

总结

白发逆转一直是皮肤科难题，根本原因在于毛囊中的黑素细胞功能失常，而传统疗法要么起效慢，要么难以把大分子药物送到皮肤深处。最近一项发表在《ACS Nano》上的研究提出了一种新思路：把酪氨酸酶——黑色素合成的关键酶——装进经过精心设计的聚合物纳米胶囊里，再通过皮肤涂抹直接送达毛囊。研究人员先系统分析了纳米颗粒的尺寸和表面电荷对透皮能力的影响，发现20纳米左右、带正电的胶囊穿透效果最好。这层高分子外壳不仅能保护酪氨酸酶不被体温或酸碱环境破坏，还能帮助它顺利穿过角质层，最终被黑素细胞摄取。

在细胞实验中，这种纳米胶囊显著促进了黑素细胞的树突生长和黑色素颗粒生成，效果甚至优于传统酪氨酸酶激活剂。更关键的是，在一个模拟人类白发免疫微环境的小鼠模型中，连续20天涂抹含该纳米胶囊的制剂后，小鼠新长出的毛发明显恢复色素，毛囊数量和长度也都有增加。与现有的免疫调节药物芦可替尼相比，这种酪氨酸酶胶囊虽然不直接抑制免疫攻击，但能直接激活残存的黑素细胞，让它们重新开始产色素，且未见明显毒副作用。这项研究为白发、白癜风等色素性疾病提供了一种直接、安全的外用治疗策略。

参考文献：

DOI: 10.1021/acsnano.5c21788