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AI妙用，告別頭禿不是夢！我國科學家成功研發頭發再生新療法( 二 )

健康知識養生常識


SOD類納米酶的篩選
首先 ， 研究人員選擇過渡金屬硫代亞磷酸鹽作為潛在的納米酶候選物 ， 并使用91種不同的過渡金屬、磷酸鹽和硫酸鹽組合測試機器學習模型 。
AI妙用，告別頭禿不是夢！我國科學家成功研發頭發再生新療法
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圖一：機器學習指導下的SOD類納米酶的發現
預測結果顯示 ， MnPS3是一個強大的SOD類納米酶 。 更重要的是 ， MnPS3經實驗驗證表現出強大的自由基清除能力和突出的SOD樣活性 ， 可以消除模擬的HFs周圍微環境中的ROS ， 促進HFs的早期誘導 ， 促進AGA小鼠模型的頭發再生 。
微針貼片(MNP)傳遞MnPS3及體內治療
然后 ， 研究人員構建了一個微針貼片（MNP） ， 它可以通過安全通道直接將貨物送入HFs所在的表皮和真皮區域 ， 這是一個由透明的MnPS3集成的20×20微針陣列貼片 ， 其形狀為圓錐形 ， Mn、P和S元素在MNP中均勻分布 ， 而MNP中的C、N和O元素來自透明質酸（HA） ， 實驗結果顯示MNP可以穿透表皮屏障并成功傳遞MnPS3 ， 同時研究人員還測試了該MNP的釋放效果 ， 發現MnMNP的釋放曲線呈現出爆發式的釋放特征 。 在30秒內 ， 89%的MnPS3從MnMNP中快速釋放 ， 50秒后 ， 達到最大釋放量（如圖二） ， 同時 ， 在對人體皮膚成纖維細胞的初步測試中 ， 這種貼片顯著降低了活性氧的水平 ， 且不會造成傷害 。
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圖二：對MnMNP系統的形態和物理特性進行檢測
基于這些結果 ， 研究人員在受雄激素性脫發影響的小鼠模型上使用了這種微針貼片 ， 在實驗進行的13天內 ， 與用睪酮或米諾地爾（minoxidil）治療的小鼠相比 ， 這些小鼠再生出了更濃密的毛發 。 如圖所示 ， MnMNP組的再生毛發比米諾地爾組的處理區域更厚更健康 ， 而模型組的再生毛發則更薄更不健康 。 HF的誘導伴隨著快速而豐富的細胞增殖 。 Ki67的表達在MnMNP處理的脫發區域最高 ， 這意味著MnMNP可以促進與頭發生長誘導有關的HF的細胞增殖 。
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圖三：MnMNP系統的體內AGA治療
根據第14天皮膚組織蘇木精和伊紅（H&E）染色的結果 ， 在MnMNP處理的區域 ， 處于生長期的HF數量大大超過其他兩組 ， 在MnMNP組的皮下組織觀察到高密度的膨脹毛球 。 這些結果表明 ， MnMNP可以促進HF細胞增殖和早期HF轉化 。 在第12天 ， MnMNP組的再生毛發直徑和覆蓋率分別是米諾地爾組的1.22和1.92倍 ， 表明毛發生長功效優于米諾地爾組 。 在MnMNP組脫毛的皮膚中 ， 細胞內的ROS水平明顯減少 。 此外 ， MnMNP組的丙二醛（MDA）水平下降了898% ， 這意味著MnMNP可能有效地減輕脫發區的氧化壓力 。 總之 ， MMMNP比米諾地爾更有效地加速了頭發的再生 ， 即使是在較低的劑量頻率下 ， 也能達到有效生發的效果 。
綜上所述 ， 作者的團隊提供了一種基于ML輔助篩選和預測SOD類納米酶的新型AGA治療策略 ， 以減輕氧化應激以及加速頭發再生 。 總的來說 ， 這項工作不僅展示了一種發現SOD類納米酶的前瞻性方法 ， 而且為開發下一代基于納米酶的治療方法提供了機會 。
雖然此項研究使諸多飽受脫發的人們看見了一道曙光 ， 但是從實驗室到藥店還是有很長的一段路要走 。 在等待這一療法真正問世之前 ， 我們還能做的就是改變不良的生活習慣 ， 保持一個良好的心態去對待那些讓人頭禿的事情 ， 或許比治頭禿更重要的 ， 就是讓我們寶貴的頭發輕易別離開它們該待的位置吧！
參考文獻：
ZhangC,YuY,ShiS,LiangM,YangD,SuiN,YuWW,WangL,ZhuZ.MachineLearningGuidedDiscoveryofSuperoxideDismutaseNanozymesforAndrogeneticAlopecia.NanoLett.2022Oct20.doi:10.1021/acs.nanolett.2c03119.Epubaheadofprint.PMID:36264822.