AI妙用，告别头秃不是梦！我国科学家成功研发头发再生新疗法( 二 ) _健康小知识

SOD类纳米酶的筛选
首先，研究人员选择过渡金属硫代亚磷酸盐作为潜在的纳米酶候选物，并使用91种不同的过渡金属、磷酸盐和硫酸盐组合测试机器学习模型。

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图一：机器学习指导下的SOD类纳米酶的发现
预测结果显示， MnPS3是一个强大的SOD类纳米酶。更重要的是， MnPS3经实验验证表现出强大的自由基清除能力和突出的SOD样活性，可以消除模拟的HFs周围微环境中的ROS ，促进HFs的早期诱导，促进AGA小鼠模型的头发再生。
微针贴片(MNP)传递MnPS3及体内治疗
然后，研究人员构建了一个微针贴片（MNP），它可以通过安全通道直接将货物送入HFs所在的表皮和真皮区域，这是一个由透明的MnPS3集成的20×20微针阵列贴片，其形状为圆锥形， Mn、P和S元素在MNP中均匀分布，而MNP中的C、N和O元素来自透明质酸（HA），实验结果显示MNP可以穿透表皮屏障并成功传递MnPS3 ，同时研究人员还测试了该MNP的释放效果，发现MnMNP的释放曲线呈现出爆发式的释放特征。在30秒内， 89%的MnPS3从MnMNP中快速释放， 50秒后，达到最大释放量（如图二），同时，在对人体皮肤成纤维细胞的初步测试中，这种贴片显著降低了活性氧的水平，且不会造成伤害。

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图二：对MnMNP系统的形态和物理特性进行检测
基于这些结果，研究人员在受雄激素性脱发影响的小鼠模型上使用了这种微针贴片，在实验进行的13天内，与用睾酮或米诺地尔（minoxidil）治疗的小鼠相比，这些小鼠再生出了更浓密的毛发。如图所示， MnMNP组的再生毛发比米诺地尔组的处理区域更厚更健康，而模型组的再生毛发则更薄更不健康。 HF的诱导伴随着快速而丰富的细胞增殖。 Ki67的表达在MnMNP处理的脱发区域最高，这意味着MnMNP可以促进与头发生长诱导有关的HF的细胞增殖。

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图三：MnMNP系统的体内AGA治疗
根据第14天皮肤组织苏木精和伊红（H&E）染色的结果，在MnMNP处理的区域，处于生长期的HF数量大大超过其他两组，在MnMNP组的皮下组织观察到高密度的膨胀毛球。这些结果表明， MnMNP可以促进HF细胞增殖和早期HF转化。在第12天， MnMNP组的再生毛发直径和覆盖率分别是米诺地尔组的1.22和1.92倍，表明毛发生长功效优于米诺地尔组。在MnMNP组脱毛的皮肤中，细胞内的ROS水平明显减少。此外， MnMNP组的丙二醛（MDA）水平下降了898% ，这意味着MnMNP可能有效地减轻脱发区的氧化压力。总之， MMMNP比米诺地尔更有效地加速了头发的再生，即使是在较低的剂量频率下，也能达到有效生发的效果。
综上所述，作者的团队提供了一种基于ML辅助筛选和预测SOD类纳米酶的新型AGA治疗策略，以减轻氧化应激以及加速头发再生。总的来说，这项工作不仅展示了一种发现SOD类纳米酶的前瞻性方法，而且为开发下一代基于纳米酶的治疗方法提供了机会。
虽然此项研究使诸多饱受脱发的人们看见了一道曙光，但是从实验室到药店还是有很长的一段路要走。在等待这一疗法真正问世之前，我们还能做的就是改变不良的生活习惯，保持一个良好的心态去对待那些让人头秃的事情，或许比治头秃更重要的，就是让我们宝贵的头发轻易别离开它们该待的位置吧！
参考文献：
ZhangC,YuY,ShiS,LiangM,YangD,SuiN,YuWW,WangL,ZhuZ.MachineLearningGuidedDiscoveryofSuperoxideDismutaseNanozymesforAndrogeneticAlopecia.NanoLett.2022Oct20.doi:10.1021/acs.nanolett.2c03119.Epubaheadofprint.PMID:36264822.