增生性瘢痕是一種異常的組織纖維增生性創面愈合疾病，給全球衛生醫療系統帶來了沉重的負擔。到目前為止，現有的抗瘢痕治療方法均難以取得令人滿意的臨床效果。因此，迫切需要開發有效的瘢痕治療新策略。鐵死亡是一種依賴鐵離子的新型細胞死亡形式，近年來在鐵代謝紊亂疾病的研究中引起了廣泛的關注。近日，研究團隊發現增生性瘢痕來源成纖維細胞的鐵代謝途徑發生改變，使其對鐵死亡更加敏感。因此，對基于鐵死亡的抗瘢痕納米藥物遞送系統的設計和開發具有重要的研究意義與應用價值。金屬有機框架（metal-organic frameworks，MOFs）是一類由金屬離子和有機配體組成的新型自組裝晶體材料，具有高比表面積、可變孔徑、高包封效率和結構多樣性等優點，在近些年被廣泛應用于構建多功能藥物遞送體系。

基于上述研究背景，西北工業大學材料學院尚利教授團隊設計出了一種pH響應的MOF微針貼片用于鐵死亡介導的抗瘢痕治療。相關結果近期以“Ferroptosis-Mediated Synergistic Therapy of Hypertrophic Scarring Based on Metal–Organic Framework Microneedle Patch”為題發表在材料領域頂級期刊Advanced Functional Materials上。 研究者將具有超小尺寸的銀納米團簇（AgNCs）和中草藥葫蘆巴堿（TRG）原位包封于沸石咪唑類框架材料8（ZIF-8）中，制備得到的AgNCs/TRG/ZIF-8復合材料在肌成纖維細胞內表現出良好的生物相容性和pH響應性。

圖1 AgNCs/TRG/ZIF-8復合材料的制備及表征

AgNCs/TRG/ZIF-8復合材料的降解釋放能夠清除瘢痕成纖維細胞內谷胱甘肽，產生活性氧，引起脂質過氧化物累積，并抑制GPX4酶活性，協同誘導細胞發生鐵死亡。

圖2 AgNCs/TRG/ZIF-8介導的鐵死亡抗瘢痕機制

此外，制備的AgNCs/TRG/ZIF-8微針貼片針尖尖銳，陣列均一，具有較強的力學性能和生物可降解特性。

圖3 GelMA/AgNCs/TRG/ZIF-8微針貼片的制備過程及表征

最后，由甲基丙烯酸酰化明膠（GelMA）制成的AgNCs/TRG/ZIF-8微針貼片在活體水平上對兔耳增生性瘢痕表現出了顯著的療效，顯著優于傳統的瘢痕治療策略。

圖4 GelMA/AgNC/TRG/ZIF-8微針貼片的抗瘢痕療效

綜上所述，該研究構建了一種基于MOF微針貼片的新型多功能納米生物材料，可以協同誘導細胞發生鐵死亡，進而實現對增生性瘢痕的有效治療。該療法能夠降低單個藥物的使用劑量，具有顯著的協同效應，可以在增強療效的同時極大地縮短治療周期。此外，這種療法具有多靶點效應，副作用小，不易產生耐藥性。該研究提出的“鐵死亡抗瘢痕療法”為人類纖維化皮膚疾病的治療提供了一種新策略，具有潛在的臨床應用前景。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202300575

審核編輯 ：李倩