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本研究开发了一种负载运动诱导肌因子鸢尾素（irisin）的溶解性聚（乙烯醇）/蔗糖微针（MN）贴片，通过增强细胞迁移、促进胶原合成和调节炎症反应，显著加速皮肤伤口愈合。实验证实该递送系统具有优异的机械强度（0.08 N > 0.058 N穿透阈值）和快速释放特性（5分钟释放>90%药物），在动物模型中展现出比传统局部给药更深的组织渗透性和更高的生物利用度。
Abstract
研究证实运动诱导产生的肌因子鸢尾素（irisin）具有抗炎和组织再生功能。通过将其封装在由聚乙烯醇（PVA）和蔗糖组成的双层溶解微针（MN）中，构建了一种新型经皮给药系统。体外实验显示0.5-1 μg mL-1重组irisin可显著加速人成纤维细胞（CCD-966sk）和角质形成细胞（HaCaT）迁移，且无细胞毒性。
1 Introduction
皮肤伤口愈合涉及止血、炎症、增殖和重塑四个阶段，其中成纤维细胞和角质形成细胞的协调迁移是关键。传统治疗方法存在渗透性差等问题，而微针阵列（MN）能穿透角质层实现精准递送。irisin作为FNDC5蛋白水解产物，除调节代谢外，还能通过ERK和PI3K/Akt通路促进血管生成，但其在皮肤修复中的应用尚未充分探索。
2 Results
2.1 细胞活力与迁移能力
CCK-8实验证实irisin在≤5 μg mL-1浓度下对两种细胞48小时活力无影响。划痕实验显示：成纤维细胞在0.5 μg mL-1 irisin作用下6小时即加速迁移，30小时闭合率达45-50%（对照组30%）；而角质形成细胞仅在1 μg mL-1时出现显著迁移增强。
2.2 共培养条件下的协同效应
Transwell共培养体系发现：1 μg mL-1 irisin可使角质形成细胞迁移能力提升2.3倍，提示irisin通过诱导分泌因子（如KGF）发挥旁分泌作用。
2.3 动物模型验证
大鼠背部全层伤口模型显示：1 μg mL-1 irisin溶液治疗组第4天愈合速度超过腺病毒载体（Ad-irisin）注射组。免疫组化显示irisin上调胶原III、SNAP25和TGF-β1表达，同时H&E切片显示炎症反应减轻。
2.4 微针力学性能
双层MN的第一层含10% PVA+10%蔗糖+irisin，第二层为30% PVA。单针断裂力0.08±0.021 N，超过皮肤穿透阈值（0.058 N）。组分生物相容性实验证实30% PVA和30%蔗糖对细胞活力无影响。
2.5 药物释放动力学
显微观察显示MN在水中3分钟内完全溶解。ELISA检测表明5分钟内释放>90% irisin，符合一级释放动力学特征。
3 Discussion
相比传统凝胶贴片，MN递送使irisin组织浓度提高3.2倍。其作用机制涉及：①通过JAK2/STAT6通路促进M2型巨噬细胞极化；②激活ERK/MAPK通路加速再上皮化；③上调MMP-2/9重塑细胞外基质（ECM）。关键蛋白fibronectin的表达量在MN组比溶液组高1.8倍，印证了ECM重构效应。
4 Conclusion
该研究首次将运动因子irisin与溶解MN技术结合，为解决慢性伤口治疗中的药物渗透难题提供了新思路。未来可进一步优化针体材料（如采用GelMA）以实现氧控释放等多功能协同治疗。
5 Experimental Section
技术细节包括：HEK293细胞表达重组irisin、轴向加载测试仪测定机械性能、Transwell共培养迁移实验等。动物实验经高雄医科大学IACUC批准（No. 111216），所有数据用GraphPad Prism 9分析。
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