Bioactive Materials
机器学习引导的复合离子液体系统用于银屑病治疗的双重药物递送
小赛推荐：
该研究结合机器 learning 与离子液体设计，开发了具有H2S释放功能的复合离子液体（CIL）递送系统，可同步递送APTSTAT3-9R和CAT，有效调控氧化还原稳态与STAT3-PI3K轴，为银屑病治疗提供了创新策略。
文献概述
本文《Machine learning-guided composite ionic liquid-based system for dual-drug delivery targeting redox homeostasis and STAT3–PI3K axis in psoriasis therapy》发表于《Bioactive Materials》，回顾并总结了银屑病发病机制中RONS积累和STAT3通路的异常激活，并介绍了复合离子液体递送系统的设计与应用。研究通过机器学习筛选高效透皮ILs，并结合H2S释放功能优化递送系统，最终在小鼠模型中验证其治疗效果，为炎症性皮肤病治疗提供了新方向。背景知识
银屑病是一种慢性复发性炎症性皮肤病，全球患病率约2-4%。其病理机制涉及RONS（活性氧/氮物种）的异常积累，诱导巨噬细胞向M1型极化并释放促炎因子，激活STAT3通路，促进角质形成细胞异常增殖。传统治疗包括糖皮质激素、免疫抑制剂和JAK抑制剂，但长期使用易导致耐药性和副作用。此外，透皮递送效率低也限制了大分子药物的应用。离子液体（ILs）因其可调物理化学性质在透皮递送中具有潜力，但传统筛选方法效率低，限制其在生物医学中的系统开发。机器学习技术可提升筛选效率，但此前主要应用于工业化学而非生物医学领域。本研究首次将ML与ILs设计结合，开发了多功能CIL递送系统，为局部治疗提供新策略。
研究方法与实验
研究首先通过体外透皮实验构建1755个数据点，并利用XGBoost等六种机器学习模型预测ILs的透皮增强作用。通过特征筛选和SHAP分析，揭示了ILs阴离子的电子特性、极性及疏水性对透皮递送的影响。随后，研究团队合成并筛选出具有高效透皮能力的[Mat][Adi]，并将其与[Cho]2[HB]按1:1比例复合，构建CIL递送系统。该系统可同步递送APTSTAT3-9R（STAT3抑制肽）与CAT（过氧化氢酶），并释放H2S，调节局部氧化还原稳态。
通过体外透皮荧光实验验证CIL@CA的透皮递送效率。在H2O2诱导的氧化应激模型中评估CIL@CA的抗氧化能力，通过Ki67、STAT3、CD86、iNOS、CD206等免疫荧orescence staining验证其对角质细胞增殖及巨噬age极化的影响。最后，通过IMQ诱导的小鼠银屑病模型，验证CIL@CA对银屑病样症状的缓解效果，并进一步通过脾脏病理及ROS水平评估其系统免疫调节功能。关键结论与观点
研究意义与展望
该研究首次将机器 learning 与离子液体设计相结合，为透皮药物递送系统开发提供了系统性框架。CIL递送系统不仅克服了传统透皮屏障，还通过释放H2S和CAT实现局部抗氧化和抗炎作用，为银屑病及其他炎症性皮肤病治疗提供了新策略。未来可进一步探索该系统在其他疾病（如类风湿性关节炎、肥厚性瘢痕）中的应用，并优化ILs生物相容性与降解性，以拓展其临床适用性。
结语
本研究通过机器 learning 指导的ILs设计，成功开发了CIL@CA复合递送系统，能够有效递送STAT3抑制肽与过氧化氢酶，同时释放H2S，实现双重治疗作用。该系统在IMQ诱导的小鼠银屑病模型中显著缓解炎症与角质增生，抑制STAT3通路并调节巨噬age极化，具有良好的生物相容性与抗-氧化应激能力。研究不仅提供了新型透皮递送策略，也为银屑病及其他慢性炎症性皮肤病的靶向治疗奠定了基础。
