2021年12月8日，美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）李松教授、博士生张雪翔及其他团队成员在Cell子刊Matter上在线发表了一篇题为“Immunomodulatory Microneedle Patch for Periodontal Tissue Regeneration”的新研究。

课题组利用微针技术，将抗生素和细胞因子控释到牙龈组织中，以实现局部免疫调节和牙周组织再生。论文通讯作者是李松，第一作者是张雪翔和Mahdi Hasani。

牙周病是一个极其普遍的慢性炎症类疾病，牙周细菌群的的平衡被破坏，导致致病细菌的滋生；随着各类免疫细胞的召集和增殖，组织炎症导致进行性牙周脱离和牙周组织退化，包括牙周韧带、牙根牙骨质、牙槽骨，最终可能导致早期牙齿脱落。目前的治疗方法主要是使用抗生素杀菌，但牙周组织的再生仍然是一个挑战。

论文中作者设计了由四部分模块组成的微针：1）底座；2）针尖；3）纳米颗粒；4）微米颗粒。底座是可快速溶解的明胶膜，给药后能够立即释放抗生素；针尖是可生物降解的材料——交联过的明胶，称为GelMA；微针中加入载有抗生素的乳酸-乙醇酸共聚物的纳米颗粒（PLGA nanoparticles）和载有细胞因子的介孔二氧化硅微粒（mesoporous silica microparticles），达到持续缓释。

图1：微针的物理性质和化学性质

图2：IL-4和TGF-ß从介孔二氧化硅微粒中缓释

图3：微针体外调节免疫，对巨噬细胞和T细胞均有影响。

研究结果表明抗生素的释放能够完全抑制病理细菌的生长，细胞因子IL-4和TGF-ß的释放可分别在体外诱导抗炎巨噬细胞的极化状态，或者促使调节性T细胞的形成。

图4：微针在大鼠模型中的免疫调节性

图5：微针在大鼠模型中的组织再生性

在大鼠的牙周炎模型中，将完整的微针贴剂递送到牙周组织中可有效抑制促炎因子并增加促再生基因的表达和组织愈合，证明了微针介导的局部免疫调节对组织再生的巨大治疗潜力。

该微针贴剂的治疗方法，抑制细菌滋生的同时，又调控免疫微环境；微针介导缓控释加强局部调控的效果，最终实现牙周组织和骨质的再生。如此利用免疫调控促进各组织的再生也不仅限于牙科领域，将有广泛的应用前景。（来源：科学网）

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.11.017