ACS Nano Medicine | 东华大学史向阳教授团队：纤连蛋白纳米凝胶微针助力抗皮肤光老化与糖尿病创面修复- 大数跨境

ACS Nano Medicine | 东华大学史向阳教授团队：纤连蛋白纳米凝胶微针助力抗皮肤光老化与糖尿病创面修复

个护前沿

2026-07-06

导读：该工作为蛋白类细胞外基质材料的深层递送与皮肤再生应用提供了新的设计思路，也为抗衰护理和慢性创面治疗提供了具有转化潜力的材料平台。

来源：ACS 美国化学会

英文原题：Microneedle-Assisted Penetration of Fibronectin Nanogels for Enhanced Anti-Aging Healthcare and Diabetic Wound Healing

通讯作者：沈明武，东华大学；史向阳，东华大学

作者：Yiyang Jia（贾亦杨）, Xianghao Xiao（肖向豪）, Zhijie Xu（徐志杰）, Yizhen Li（李宜蓁）, Qiuyu Tan（谈秋瑜）, Yilun Huang（黄熠伦）, Mingwu Shen（沈明武）*, and Xiangyang Shi（史向阳）*

背景介绍

长期紫外线暴露会破坏皮肤屏障，诱发炎症、活性氧（ROS）累积及基质金属蛋白酶表达增加，导致胶原降解与皱纹形成。传统抗光老化疗法在疗效与耐受性上仍存在局限，亟需开发兼具抗炎、抗氧化及基质修复能力的新型策略。

糖尿病慢性创面修复同样是临床难题，其微环境常伴随持续炎症、ROS 过量及血管生成不足。理想的修复材料需协同调控胶原沉积、血管新生及组织再生。

纤连蛋白（FN）是调节细胞黏附与组织修复的关键糖蛋白，但游离 FN 组织穿透力有限。对此，研究团队提出将 FN 纳米凝胶化并结合微针递送，以高效送达组织深层，同步实现抗光老化与糖尿病创面修复。

文章亮点

团队构建了纤连蛋白纳米凝胶微针（FNG MNs）。首先以 FN 为单体、对苯二甲醛为交联剂制备 FNGs，随后将其装载至 PVA/PVP 微针基质中。该设计具备三重优势：保留 FN 生物活性、提升细胞摄取与穿透能力、利用微针突破角质层实现深层递送。研究表明，FNG MNs 能多靶点调控细胞外基质、炎症及氧化应激。

FNG MNs 的构建与表征

研究通过微乳液法制备球形 FNGs，平均粒径约 82.0 nm，在水及生理溶液中具有良好的胶体稳定性。微针贴片含 400 根金字塔形微针，机械强度满足皮肤穿刺需求，且能在模型中逐步溶解释放，展现出优异的组织递送潜力。

图 1. FNGs 与 FNG MNs 的制备和表征。包括 FN 纳米凝胶的化学结构、形貌、粒径分布、稳定性以及微针阵列的荧光成像、SEM 形貌、机械强度和溶解行为。

细胞摄取、组织穿透与迁移促进

细胞实验显示，FNGs 具有良好的生物相容性。相比游离 FN，纳米凝胶化显著提升了细胞摄取效率，涉及多条内吞途径。在细胞球模型中，FNGs 展现出更强的穿透能力；在划痕实验中，其促进细胞迁移的效果显著优于游离 FN 组。

图 2. FNGs 的细胞相容性、细胞摄取、细胞球穿透和细胞迁移促进能力。结果表明，纳米凝胶化可提升 FN 在细胞和细胞球模型中的递送效率。

免疫调控与氧化应激缓解

针对慢性炎症与 ROS 过量问题，FNGs 能有效促进巨噬细胞由促炎 M1 型向抗炎 M2 型复极化，且效果优于游离 FN。在氧化应激模型中，FNGs 清除细胞内 ROS 的能力更强，并能显著下调与瘢痕形成相关的 YAP 蛋白表达，放大 FN 的生物调控作用。

图 3. FNGs 对巨噬细胞复极化、ROS 清除和 YAP 下调的调控作用。FNGs 通过增强细胞摄取，使 FN 的抗炎、抗氧化和组织修复相关功能得到更充分发挥。

抗 UVB 诱导皮肤光老化效果

在裸鼠光老化模型中，FNG MNs 处理显著改善皮肤干燥皱缩状态，恢复表皮厚度，修复胶原与弹性纤维损伤。生化检测证实，该策略大幅降低炎症因子水平，提升抗氧化酶活性，并抑制 MMP-3 分泌，有效保护细胞外基质。

图 4. FNG MNs 对光老化皮肤的体内治疗效果。FNG MNs 通过抗炎、抗氧化和 ECM 重塑，改善 UVB 诱导的皮肤结构损伤。

加速糖尿病慢性创面愈合

在糖尿病大鼠创面模型中，FNG MNs 组创面闭合率高达 99.1%，显著优于对照组。组织学分析显示，其促进了胶原成熟与血管生成，下调 YAP 表达以降低瘢痕风险，并诱导毛囊样结构再生，实现了功能性的皮肤修复。

图 5. FNG MNs 在糖尿病创面模型中的修复效果。FNG MNs 促进创面闭合、胶原重塑，实现更全面的组织修复。

转录组揭示多通路协同机制

转录组分析表明，FNG MNs 在光老化模型中调控炎症、胶原合成及 Hippo 等信号通路，帮助恢复表皮形态；在糖尿病创面中则激活血管生成、表皮发育及毛囊生长相关基因网络，通过多通路协同促进皮肤再生。

图 6. FNG MNs 治疗后的转录组分析。结果揭示其在抗光老化中表现出多通路、多靶点调控特征。

总结与展望

本研究开发的 FNG MNs 成功结合了 FN 生物活性、纳米凝胶穿透力及微针递送优势，实现了对皮肤光老化和糖尿病创面的高效修复。该工作为蛋白类材料的深层递送提供了新思路，展现了在抗衰护理与慢性创面治疗领域的广阔转化前景。

相关论文发表于 ACS Nano Medicine 。东华大学贾亦杨为第一作者，史向阳教授和沈明武研究员为通讯作者。

通讯作者简介

史向阳教授

东华大学生物与医学工程学院教授，博士生导师，主要从事树状大分子纳米医学、生物材料研究。发表 SCI 收录期刊论文 572 篇，论文引用超过 31035 次，H-index 为 92。多次入选爱思维尔中国高被引学者及英国皇家化学会高被引中国作者，获授权发明专利 153 项。荣获上海市科技进步奖一等奖、上海市自然科学奖一等奖等多项荣誉。担任 Nanomed. Ther. 创刊主编及多本国际知名期刊编委，主持多项国家重点研发计划及国家自然科学基金项目。

ACS Nano Med. 2026, ASAP

Publication Date: June 18, 2026

https://doi.org/10.1021/acsnanomed.6c00108

护肤、轻医美、生物科技与再生医学的边界正在不断融合。无论是 Skin Longevity（皮肤长寿）、细胞年轻化，还是再生材料、精准光电与组织修复，行业竞争正从单一成分创新迈向底层机制创新，从产品升级走向跨学科协同。

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