间充质干细胞（mesenchymal stromal cells, MSCs）来源的纳米囊泡可促进毛发生长，但皮下给药后，药物在局部皮肤滞留时间较短，这阻碍了其临床应用。

研究背景

脱发的一个显著特征是毛囊生长期缩短而休止期延长，对此，目前的治疗方案效果有限。有研究发现，来源于MSCs的细胞外囊泡能激活人真皮毛乳头细胞，促进毛囊向生长期转化。但细胞外囊泡产量低，这成为了临床应用的障碍。

研究内容

挤压细胞得到的大量纳米囊泡（nanovesicles, NVs）具有和细胞外囊泡类似的作用，这解决了细胞外囊泡产量不足的问题。

(资料图)

为了延长NVs皮下滞留时间，本文作者用氧化铁纳米颗粒（iron oxide nanoparticle, IONP）处理MSCs，并通过挤压MSCs制备磁性纳米囊泡（magnetic nanovesicles, MNVs），随后，以脱毛小鼠模型为实验对象，在磁场辅助下皮下注射MNVs，分析药物的皮下滞留时间和毛囊的生长情况。

实验结果

首先，作者制得MNVs并进行表征鉴定，确认制得的MNVs符合预期后（可被磁铁吸引形成深棕色颗粒），在小鼠皮下注射MNVs，外加磁场进行实验。

结果表明，肝细胞生长因子和血管内皮生长因子在MNVs中的含量高于NVs，且在IONP高剂量组含量更多。此外，实验结果证实MNVs可被人真皮毛乳头细胞内化。

观察磁场对细胞摄取MNVs的影响，结果显示外加磁场条件下，细胞对MNVs的摄取提高了近3倍。

通过近红外荧光成像观察MNVs在体内的分布，结果显示MNVs+磁场处理的小鼠注射区域荧光信号更强，即外加磁场可以增加MNVs在局部区域的滞留。

后续研究中，作者评估了MNVs促进毛发再生的作用。小鼠持续给药一段时间，免疫荧光染色观察毛囊细胞增殖情况，结果显示MNVs+磁场处理后细胞增殖显著增加。此外，免疫组化染色结果显示，MNVs+磁场对β-catenin（毛发生长过程中的重要信号通路）的影响最为显著。以上结果表明，MNVs可能通过激活毛囊细胞β-catenin信号通路促进细胞增殖。

为进一步探究MNVs激活下游反应的机制，作者构建肝细胞生长因子/血管内皮生长因子缺陷型MNVs并在人真皮毛乳头细胞进行实验，结果显示MNVs处理后的细胞，MAPK信号通路的关键分子p38磷酸化水平增强，而缺陷型MNVs处理后的细胞表现出相反的现象。由此推测，MNVs可通过肝细胞生长因子/血管内皮生长因子上调MAPK信号通路并激活人真皮毛乳头细胞。

最后，作者通过动物实验对MNVs促进毛囊生长的作用进行验证。小鼠治疗21天后，局部皮肤解剖并进行HE染色观察，结果显示MNVs+磁场处理显著增加毛囊直径。以上数据与β-catenin的变化趋势一直，提示MNVs可通过调节β-catenin信号通路促进毛囊生长。

研究结论

本研究中，作者发现IONP可显著增加MNVs中肝细胞生长因子和血管内皮生长因子的水平，并在小鼠模型上验证了外加磁场条件下，MNVs促进毛囊细胞增殖的效果及潜在的作用机制，为脱发的治疗提供了新的思路。

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: .. Epub ahead of print. PMID: 37516947.