在当今快节奏的生活中，脱发问题已经成为困扰全球超过 50%人口的常见疾病，且呈现出年轻化趋势。雄激素性脱发（AGA）作为最常见的脱发类型，其发病机制复杂。在 AGA 发病过程中，5α-还原酶将睾酮转化为二氢睾酮（DHT），DHT 与雄激素受体结合后攻击毛囊，导致毛囊萎缩和脱发。现有的治疗方法如口服非那雄胺和外用米诺地尔，虽然被批准用于治疗 AGA，但存在多种副作用，且药物递送效率有限，难以有效穿透皮肤屏障到达毛囊深处。

葛根是一种传统中药材。它含有丰富的异黄酮类成分，如葛根素，具有促血管生成作用，可改善毛囊微环境，增加毛囊血液供应，从而促进毛发生长，对雄激素性脱发具有潜在治疗效果

最近一项创新性研究为我们带来了新的希望。研究人员开发了一种气体驱动的微针贴片，结合了铁螯合葛根素/槲皮素纳米颗粒（PQFN），能够显著改善毛囊微环境，促进毛发生长，为 AGA 的治疗提供了一种全新的策略。

图1 论文首页

一、PQFN 纳米颗粒的制备

采用纳米沉淀法制备 PQFN。将槲皮素（Que）、氯化铁（FeCl₃）和稳定剂溶解于乙醇，滴入去离子水搅拌生成 QFN，再向乙醇溶液中加入葛根素（Pue）制备 PQFN。通过优化稳定剂种类，确定卵磷脂为最佳稳定剂，使 QFN 颗粒大小和多分散指数（PDI）达到理想范围。

QFN 的粒径为 108 ± 27 nm，zeta 电位为 - 10.6 ± 0.4 mV；PQFN 粒径为 140 ± 8 nm，zeta 电位为 - 9.8 ± 0.9 mV，PDI 均在 0.2 - 0.3 之间，表明两者分散性良好、粒径均匀。透射电子显微镜（TEM）观察显示 QFN 和 PQFN 呈相对球形，粒径约 100 nm，且 C、O、Fe 元素在颗粒中均匀分布。在 4℃冷藏 14 天后，颗粒大小无显著变化，PDI 小于 0.3，表明 PQFN 具备良好的储存稳定性。

图2 QFN 和 PQFN 的表征

二、PQFN 纳米颗粒的抗氧化能力

通过 DPPH・、ABTS+・和・OH 自由基清除实验评估 PQFN 的抗氧化性能。结果显示，QFN 和 PQFN 均能以剂量依赖性方式清除自由基，QFN 在浓度达 60 μg/mL 时，DPPH・和 ABTS+・清除率超 80%。尽管 PQFN 因含相对较少的 Que，自由基清除效率稍低于 QFN，但仍展现出显著的抗氧化能力。

图3 PQFN 的细胞抗氧化和保护作用

三、PQFN 的抗细胞衰老效果及机制

（一）细胞衰老标志评估

通过 β - 半乳糖苷酶染色实验检测细胞衰老情况。睾酮刺激后的 DPCs 蓝染细胞比例显著升高，表明细胞衰老成功诱导；经 QFN 和 PQFN 处理后，衰老细胞数量大幅减少，显示 PQFN 具有抑制细胞衰老的能力。

图4 PQFN 的细胞抗衰老作用

（二）毛发生长相关基因表达

RNA 测序分析显示，PQFN 处理使睾酮诱导的 DPCs 中 1026 个基因表达发生改变，其中 324 个基因上调，692 个基因下调。基因功能富集分析表明 PQFN 影响钙调蛋白结合、血管生成、cAMP 以及生长因子受体信号传导等生物过程，且差异表达基因主要富集于 MAPK、NF - κB 和白细胞介素 - 4、6、10、13、17 信号通路等。qRT - PCR 检测发现，PQFN 可抑制 SRD5A2、p16、p21、p53 和 TGF - β1 等衰老相关基因表达，同时上调 VEGF 和 β - catenin 等促毛发生长基因表达，从而促进毛发再生。

图5 与毛发生长相关的代表性基因表达情况

四、PQFN 的促血管生成效果

（一）对血管内皮细胞增殖的影响

将人脐静脉内皮细胞（HUVECs）与不同浓度 PQFN 共孵育 24 小时，CCK - 8 法检测细胞活力。结果显示，PQFN ≥ 5 μg/mL 时，细胞活力较 QFN 组提高 20% - 30%，表明 PQFN 对 HUVECs 增殖有显著促进作用。

（二）对血管内皮细胞迁移的影响

划痕实验观察 HUVECs 迁移情况。PQFN 处理的 HUVECs 迁移率显著高于 QFN 组，24 小时内划痕愈合率接近 100%，而 QFN 组仅为 60%，说明 PQFN 能有效促进血管内皮细胞迁移。

（三）对血管内皮细胞管状结构形成的影响

在基质胶上进行管状结构形成实验，测量管状网络长度和分支点数量。与对照组和 QFN 组相比，PQFN 显著促进 HUVECs 形成毛细血管样微管网络，管长和分支点数量均显著增加，充分证实了 Pue 在 PQFN 中的促血管生成作用。

图6 PQFN 的促血管生成效应

五、PQFN 集成微针贴的特性表征

（一）微针制备与形态

采用离心浇铸法制备 PQFN 集成活性微针。药物负载针尖溶液由 PVP K30、PVP K90 和 PQFN 混合而成，针尾溶液则由 PVP K30、PVP K90 溶解于无水乙醇制备，再分散产气剂（柠檬酸和碳酸氢钠）于其中。扫描电子显微镜（SEM）观察显示，活性微针和被动微针均具有 12×12 的金字塔形针阵，针长 1200 μm，基部宽度 300 μm，针间距 800 μm。被动微针表面光滑，活性微针表面粗糙，表明产气剂颗粒嵌入针尖。

（二）药物分布与皮肤穿刺能力

将荧光探针 DiD 包载于 PQFN 并加载至微针中，通过 CLSM 成像发现荧光信号主要集中在针尖，表明 PQFN 在微针中有效积累，有利于经皮递送药物。通过胰蛋白蓝和 H&E 染色评估微针皮肤穿刺能力，结果显示微针插入皮肤组织后，可形成约 200 μm 深度的微孔，表明微针具备足够的机械强度。

（三）产气能力与药物释放行为

活性微针在水环境中 30 秒内产生大量气泡，触发针头崩解，加速皮肤溶解。药物释放曲线显示，活性微针在 15 分钟内完全释放 PQFN，被动微针则需 40 分钟。气泡产生和涡流场流动加速针头基质崩解，同时溶解的针头中微孔产生毛细管效应，加速负载货物扩散至溶解介质中。

（四）经皮渗透能力

将 DiD 标记的被动微针和活性微针插入大鼠皮肤，CLSM 观察显示被动微针的荧光信号主要局限于皮肤表面，而活性微针的荧光信号在皮肤组织中分布深度更大、面积更广。在活体小鼠皮肤中，活性微针给药 1 小时后，皮肤深层荧光强度显著更强，表明活性微针能将更多药物递送至毛囊。

（五）体内生物分布

利用活体成像系统监测小鼠体内药物分布。结果显示，活性微针组小鼠背皮肤荧光信号强度显著高于被动微针组，且给药后 72 小时内荧光信号强度逐渐降低，24 小时后平均荧光强度降至初始值的 25%。而被动微针组药物荧光强度在 72 小时内几乎保持恒定，表明被动微针的药物主要滞留在皮肤表面。此外，主要器官未检测到荧光信号，说明微针递送的药物主要积累在局部皮肤组织，未进入系统循环产生潜在脱靶副作用。

图7 PQFN 整合微针的特性表征

六、PQFN 集成微针贴的体内药效学研究

（一）毛发再生效果评估

通过建立 AGA 小鼠模型，评估不同微针贴的毛发再生效果。结果显示，模型组小鼠皮肤出现萎缩和变薄，几乎无毛囊；空白微针处理的小鼠皮肤出现色素沉着，但毛覆盖度较低；而 PQFN 微针和活性微针组小鼠皮肤厚度和生长期毛囊比例恢复正常，毛囊数量增加，毛囊形态完整。尤其活性微针组毛覆盖度较 PQFN 微针组提高 1.3 倍，且低于米诺地尔给药频率时，活性微针组毛发再生效果更优，有助于提高患者依从性。扫描电子显微镜（SEM）观察发现，活性微针组毛发直径最大，毛鳞片规整，与健康对照组相似。

图8 PQFN 整合微针的体内药效学研究

（二）毛囊微环境重塑

• Wnt/β - catenin 信号通路激活 ：免疫荧光染色显示，与 AGA 组相比，微针处理的小鼠 β - catenin 表达显著上调，其中 PQFN 集成活性微针组激活效果最佳，表明机械刺激联合 PQFN 最大程度激活 Wnt/β - catenin 信号通路，启动毛发再生。

• 巨噬细胞极化逆转 ：CD206 免疫荧光染色分析显示，AGA 模型组小鼠皮肤中抗炎 M2 巨噬细胞数量显著减少，而经 QFN 或 PQFN 负载微针治疗后，M2 巨噬细胞极化增加，提示 PQFN 通过清除 ROS 减轻炎症，逆转巨噬细胞极化方向。

• 毛囊周围血管生成促进 ：CD31 免疫荧光染色评估显示，空白微针组较 AGA 模型组血管生成显著增加，与微针机械刺激可上调 VEGF 表达促进新血管生成相符。而载有自由葛根素的微针因葛根素水溶性差，促血管生成效果有限。相比之下，联合 PQFN 的微针在机械刺激、ROS 清除、血管舒张和促血管生成的协同作用下，促血管生成效果最佳。光声成像进一步观察到，睾酮注射使血管收缩，密度、流速和直径下降，而治疗组血管微灌注改善，活性微针组改善最为显著。

图9 PQFN 整合微针对重塑毛囊周围微环境的能力

七、小结与展望

本研究成功开发了一种载 PQFN 的活性微针递送系统，作为新型 “抗毛囊衰老” 治疗策略用于 AGA 治疗。PQFN 充分发挥葛根素和槲皮素的协同作用，有效抑制睾酮诱导的 DPCs 衰老，通过清除 excessive ROS、恢复受损线粒体功能和促进血管生成等机制，实现毛发再生。

这项研究不仅在理论上深入剖析了 AGA 的发病机制，还在技术创新和临床应用方面取得了显著突破。通过巧妙结合纳米技术和微针递送系统，克服了传统药物治疗 AGA 的诸多弊端，为皮肤科领域提供了一种极具潜力的新型治疗方法。

参考文献：

Chen Y, Ren T, Wu W, Yang B, Lu A, Pan K, Xu J, Lu C, Quan G, Wu C, Pan X, Peng T. Gas-propelled anti-hair follicle aging microneedle patch for the treatment of androgenetic alopecia. J Control Release. 2025 Mar 10;379:636-651. doi: 10.1016/j.jconrel.2025.01.034

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