综述：炎症性疾病中新兴的无细胞DNA清除生物材料：从机制到治疗

（《生物材料》编辑推荐）本综述系统阐述了无细胞DNA（cfDNA）作为炎症介质通过cGAS-STING、TLR和AIM2三条信号通路诱发炎症的机制，全面梳理了天然来源（脱氧核糖核酸酶、细胞外囊泡等）与人工合成（水凝胶、纳米纤维等）cfDNA清除生物材料的分类、作用机制及抗炎应用，为开发新型抗炎制剂提供了创新思路。

　　

生物过程中的cfDNA

生理状态下，机体通过细胞死亡（凋亡、坏死、NETosis）和主动分泌产生cfDNA，同时通过吞噬作用、器官清除和酶解（如DNase I/II）维持动态平衡。当创伤、感染或肿瘤导致cfDNA（包括核DNA、线粒体DNA和病原体DNA）异常累积时，其作为损伤相关分子模式（DAMPs）激活免疫系统。cf-mtDNA因富含未甲基化CpG基序和双链断裂，比cf-ncDNA更具免疫原性。

cfDNA的促炎信号通路

cGAS-STING通路：胞质cfDNA被环鸟苷酸-腺苷酸合成酶（cGAS）识别，催化生成第二信使cGAMP，激活干扰素基因刺激因子（STING），诱发I型干扰素反应，与红斑狼疮和年龄相关黄斑变性密切相关。

TLR9通路：内体中的cfDNA通过Toll样受体9（TLR9）触发髓样分化因子88（MyD88）依赖的NF-κB激活，促进IL-6和TNF-α释放，参与类风湿关节炎和脓毒症。

AIM2炎性小体通路：cfDNA与黑色素瘤缺失因子2（AIM2）结合后招募ASC和caspase-1，诱导IL-1β成熟，驱动银屑病和动脉粥样硬化。

cfDNA清除生物材料的抗炎应用

天然材料：

• 脱氧核糖核酸酶（DNase I）通过水解磷酸二酯键降解cfDNA，但体内半衰期短；

• 茶多酚通过π-π堆积和氢键捕获cfDNA，在急性肺损伤中降低IL-17水平；

• 细胞外囊泡（EVs）表面负电荷可中和带正电的cfDNA/组蛋白复合物。

人工材料：

• 阳离子聚合物（如聚乙烯亚胺）通过静电作用吸附cfDNA，但需优化细胞毒性；

• 普鲁士蓝纳米酶兼具过氧化氢酶活性和DNA酶模拟功能，可同步清除ROS和cfDNA；

• 氧化石墨烯纳米片凭借超大比表面积（2630 m²/g）和表面羧基实现高效吸附。

设计原则与挑战

理想材料需满足：① 表面氨基/胍基增强正电性；② 孔径≤2 nm提升捕获效率；③ 肝素修饰靶向cfDNA/抗dsDNA抗体复合物。当前瓶颈在于体内降解动力学不明确和规模化制备工艺缺失，未来或可结合CRISPR-Cas9基因编辑技术开发智能响应型材料。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）