《Materials Today Bio》：Engineered Skin Commensal Nanogels Mitigate Psoriasiform Inflammation Through Dual Regulation of Cutaneous Flora and Host Immunity
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银屑病是一种以免疫失调和皮肤微生物群改变为特征的慢性炎症性皮肤病。目前针对微生物组的靶向治疗策略主要涉及到利用水凝胶平台进行活体益生菌的局部递送。然而，这些方法受到细菌活力差、定殖短暂以及未解决的安全性问题等限制，且往往未能解决系统性免疫功能障碍。为了克服这些
银屑病是一种以免疫失调和皮肤微生物群改变为特征的慢性炎症性皮肤病。目前针对微生物组的靶向治疗策略主要涉及到利用水凝胶平台进行活体益生菌的局部递送。然而，这些方法受到细菌活力差、定殖短暂以及未解决的安全性问题等限制，且往往未能解决系统性免疫功能障碍。为了克服这些挑战，研究人员通过EDC/NHS交联开发了源自表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）溶胞物的纳米凝胶（Nanogels）。优化后的制剂表现出98.3 ± 30.2 nm的均匀流体动力学直径，并在无明显蛋白质降解的情况下稳定长达5天。利用其小于100 nm的尺寸，这些纳米凝胶实现了多种治疗机制。首先，它们通过银屑病鳞屑穿透表皮屏障并被靶细胞内化，从而抑制角质形成细胞过度增殖并减少局部炎症。其次，它们通过皮肤微血管系统进行系统性转运，导致脾脏树突状细胞（CD11c+CD80+）活化减少以及CD4+/CD8+T淋巴细胞比率正常化。同时，留在皮肤表面的残留纳米凝胶选择性抑制金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的增殖，同时促进共生葡萄球菌属物种的富集，从而恢复微生物稳态并增强屏障完整性。该策略通过利用细菌组分增强的生物相容性以及纳米级递送的多功能优势，解决了常规活体生物治疗药物的关键局限性，为有效的银屑病管理提供了一种协同且安全的策略。
银屑病是一种常见的慢性、免疫介导的炎症性皮肤病，全球约1%–3%的人口受累，近60%的患者会进展为中度至重度疾病，并伴有关节、心血管及代谢等系统性并发症，严重影响患者生活质量并带来沉重的社会经济负担。尽管现有治疗手段（如外用糖皮质激素、维生素D3类似物、光疗、传统系统药物及生物制剂等）不断丰富，但仍存在诸多局限：生物制剂虽疗效较好，但成本高、需注射、感染风险增加且停药后复发率高；外用糖皮质激素则可能引起皮肤萎缩、色素异常等不良反应，对中重度患者疗效有限。因此，亟需更安全、持久且经济有效的替代治疗策略。
近年来，皮肤微生物群与银屑病的关联日益受到关注。患者皮肤常表现为共生菌（如表皮葡萄球菌、Cutibacterium属）明显减少，而致病菌金黄色葡萄球菌过度增殖，这种微生态失衡会损害表皮屏障完整性并维持促炎级级联反应；同时，表皮葡萄球菌可通过微生物-宿主对话参与有益的免疫调节。基于此，恢复皮肤微生态成为有前景的治疗思路。当前微生态靶向策略多基于水凝胶局部递送活体益生菌，但活菌面临活力低、留植短暂、竞争定植难、安全性存疑等问题，且常忽视系统性免疫紊乱。相比之下，细菌溶胞物含有结构蛋白、核酸、细胞壁片段等成分，可在不依赖细菌活力、定殖或持续代谢功能的情况下直接递送免疫调节信号，因而具有独特优势。
在此背景下，研究人员开展了利用皮肤共生菌溶胞物构建纳米凝胶用于银屑病治疗的研究，并得出如下结论：通过EDC/NHS交联制备的表皮葡萄球菌溶胞物纳米凝胶（流体动力学直径约98 nm）可在局部抑制角质形成细胞过度增殖与炎症、经皮肤微循环产生一定系统性免疫调节（如降低脾脏树突状细胞活化、纠正T细胞比例），并在皮肤表面选择性抑制金黄色葡萄球菌、促进共生葡萄球菌富集，从而兼顾“免疫-微生态”双重调控；该纳米凝胶在动物模型中可减轻银屑病样皮损与炎症、改善表皮增生与炎症因子水平，且整体生物安全性较好。该研究的意义在于：提供了一种基于灭活细菌组分、纳米级尺寸与多重作用方式的协同策略，规避了活菌治疗的部分风险，为银屑病管理提供了新思路。论文发表于《Materials Today Bio》。
主要关键技术方法包括：制备表皮葡萄球菌溶胞物（培养、离心、冻融、超声、过滤），通过EDC/NHS交联制备纳米凝胶并优化配方；利用动态光散射（DLS）、Zeta电位、透mission电子显微镜（TEM）等表征粒径、电位与形貌，并考察稳定性（粒径、电位、蛋白浓度）；体外细胞实验（细胞活力CCK-8、溶血、巨噬细胞炎症因子TNF-α/IL-6的ELISA、细胞摄取与定位等）与小鼠体内实验（IMQ诱导的银屑病样皮炎模型，设置空白对照、模型对照、阳性药氯倍他索丙酸酯组及不同浓度纳米凝胶组；评估体重、PASI评分、皮损照片、组织HE染色、免疫组化/免疫荧光、流式细胞术分析脾脏T细胞与皮肤树突状细胞、皮肤炎症因子与IgE的ELISA、qRT-PCR检测皮肤IL-1β/iNOS、16S rRNA测序分析皮肤微生物群等），并进行统计分析。
研究结果
3.1 纳米凝胶的制备与表征：研究人员比较了不同交联顺序与交联剂用量体系的粒径稳定性，发现“先加交联剂、后加溶胞物”的策略更优；进一步优化后选定A20配方（交联剂:溶胞物:PBS=2:3:1，对应交联剂20 μL量级），其流体动力学直径约98.3 ± 30.2 nm，粒径分布较均一，Zeta电位约?14.55 ± 0.89 mV，TEM可见球形颗粒。稳定性评价显示：粒径、Zeta电位与蛋白浓度在前5天较为稳定，5天后可能出现波动，14天左右蛋白浓度明显下降，20天左右接近完全降解；但总体稳定性优于典型蛋白，可能与溶胞物中含内源性蛋白酶抑制剂有关。
3.2 敷料的体外实验、体内生物分布及抗炎与抗菌活性：研究人员通过细胞活力实验表明纳米凝胶对H9c2心肌细胞、L929成纤维细胞活力影响很小（>95%或波动不显著），而对HaCaT细胞在低浓度（约0.05 mg/mL）附近可见抑制效应（可能与抗银屑病机制相关），且该抑制效应在纳米凝胶存放14或20天后减弱，与稳定性观察一致；溶血实验显示其溶血率很低，皮肤刺激测试未见明显不良反应。皮肤渗透研究示纳米凝胶随时间由表皮层向内深入，6 h左右可见表皮内定位与细胞内化，12 h可见真皮蓄积，24 h可见深层渗透。体内分布对比提示液态溶胞物更易扩散、留存较差，而纳米凝胶可在皮肤表面一定程度留存，且肝脏中相关信号高于纯溶胞物组。巨噬细胞摄取实验显示摄取在10 h左右较明显，之后下降。ELISA结果显示纳米凝胶可浓度依赖性降低LPS刺激的RAW 264.7细胞TNF-α与IL-6水平。体外抗金黄色葡萄球菌实验显示：低、中浓度下抗菌效果有限，高浓度下可见明显抑制。
3.3 纳米凝胶缓解IMQ诱导小鼠模型中的银屑病样症状：在IMQ诱导模型中，PASI评分显示纳米凝胶呈浓度依赖性改善，高剂量组评分明显低于模型对照组；体重下降在高中剂量组较阳性药组有所缓解。HE染色显示高剂量纳米凝胶可减少表皮增厚，效果优于阳性药（氯倍他索丙酸酯）。免疫组化显示高剂量组巨噬细胞标志物CD68+细胞减少。皮肤匀浆ELISA显示高剂量组TNF-α与IL-6显著下降。
3.4 宿主免疫调节与生物安全性：流式细胞术显示高剂量纳米凝胶可降低皮肤中活化树突状细胞（CD11c+CD80+）频率；脾脏T细胞分析显示CD4+/CD8+比率趋于正常化；脾脏IgE水平在高剂量组降低。脾脏组织学可见高剂量组变化相对较轻；免疫组化/免疫荧光显示不同剂量对CD11c、CD80、CD86等有影响，低剂量可能先出现某些活化相关变化，高剂量则总体下调。皮肤中IL-17与IL-23等检测显示高剂量组有改善趋势；TLR/NF-κB通路相关指标（IL-1β、iNOS）qRT-PCR显示高剂量组下调。主要器官HE染色与血液生化（ALT、AST、CR）未见明显毒性表现。
3.5 微生物多样性调控：16S rRNA测序α多样性（Chao1、ACE、Shannon）显示高剂量纳米凝胶未明显改变总体丰富度与均匀度；β多样性（ANOSIM）显示高剂量组群落组成与模型对照组差异明显。属水平分析发现多个分类群有变化，LEfSe提示高剂量纳米凝胶可同时降低潜在致病菌相关信号并促进相对更健康的微生态特征；葡萄球菌属（Staphylococcus）与棒状杆菌属（Corynebacterium）在模型组中偏高，高剂量处理后可改变；进一步对比显示表皮葡萄球菌与金黄色葡萄球菌呈现相反趋势，即纳米凝胶相关处理后金黄色葡萄球菌相对信号降低、表皮葡萄球菌相对信号更具规范性特征。
讨论部分总结：研究人员讨论指出，其所设计的EDC/NHS交联表皮葡萄球菌溶胞物纳米凝胶，在高浓度下可通过抑制皮肤树突状细胞活化、影响脾脏DC-T细胞免疫调节机制、降低TNF-α与IL-6等炎症因子、促进皮肤屏障与微生态恢复等多途径改善银屑病样表型；表皮葡萄球菌作为皮肤共生菌具有免疫调节潜力，且其灭活溶胞物可避免不必要的免疫反应，具备治疗前景。研究人员对比了活菌/益生菌水凝胶等既有思路，指出活菌策略存在定殖与安全性等现实约束，而溶胞物策略可提供特定细菌结构相关的调节可能。研究人员也讨论了树突状细胞（CD11c、CD80/CD86）与T细胞（CD4+/CD8+）在免疫应答中的作用，以及IMQ模型中高活化状态可被高剂量纳米凝胶逆转。与阳性药氯倍他索丙酸酯相比，纳米凝胶在微生态层面表现不同：后者未明显提升微生物群丰度且葡萄球菌属仍偏主导，而纳米凝胶可更综合地干预。研究人员同时提出长期微生态干预的潜在风险（如某些菌群过度增长）与耐药性问题（溶胞物双重机制或使耐受更难），并建议通过动态微生物监测、明确治疗终点、临床试验中设置探索节点等方式管理风险。
结论部分翻译：总之，该研究强调了通过EDC/NHS交联表皮葡萄球菌溶胞物制备的皮肤共生菌源纳米凝胶在银屑病治疗中的潜力。在IMQ诱导的银屑病小鼠中，高浓度皮肤共生菌源纳米凝胶可有效降低炎症基因表达并恢复皮肤屏障功能；此外，研究揭示了表皮葡萄球菌溶胞物对金黄色葡萄球菌的固有抑制特性。体内实验表明高浓度纳米凝胶可显著减少树突状细胞与T细胞活化。总体而言，皮肤共生菌源纳米凝胶可能通过调控树突状细胞与T细胞免疫机制以及恢复皮肤微生物群来实现理想的银屑病治疗效果。
