《Acta Biomaterialia》：Proteolysis-Targeting Chimera-Loaded Hydrogel Dressings Orchestrate Immunoregulation and Angiogenesis to Promote Tissue Regeneration in Large Diabetic Wounds
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摘要糖尿病伤口愈合延迟主要归因于持续过度的炎症微环境和受损的血管生成能力。在此，我们确定干扰素基因刺激因子（STimulator of INterferon Genes，STING）是驱动伤口环境中该病理状态的关键调节因子。为解决这一问题，我们开发了SD-Gel——一种热敏性
摘要
糖尿病伤口愈合延迟主要归因于持续过度的炎症微环境和受损的血管生成能力。在此，我们确定干扰素基因刺激因子（STimulator of INterferon Genes，STING）是驱动伤口环境中该病理状态的关键调节因子。为解决这一问题，我们开发了SD-Gel——一种热敏性蛋白降解水凝胶，装载了专为靶向STING降解而设计的蛋白降解靶向嵌合体（PROTAC）。该SD-Gel具有活性氧（ROS）响应性降解特性，能够同时清除ROS并实现PROTAC的控释。体外和体内研究均表明，SD-Gel能有效下调小鼠单核巨噬细胞白血病细胞系（RAW 264.7）和人脐静脉内皮细胞（HUVECs）中的STING表达，纠正炎症微环境并促进血管生成。因此，SD-Gel在大型糖尿病伤口小鼠模型中将伤口愈合提高了约1.8倍。对全皮肤组织的转录组测序结合微阵列数据集（GSE20966）的生物信息学再分析揭示，STING降解同时调控伤口愈合的两个关键阶段——抑制炎症和激活血管生成，从而建立了一条协同治疗通路。这种免疫协调再生策略为慢性伤口治疗提供了一种整合而有效的方法。
研究意义声明
糖尿病伤口愈合延迟主要归因于持续过度的炎症微环境和受损的血管生成能力。在本研究中，我们确定STING的持续过度激活是糖尿病伤口慢性炎症状态的核心驱动因素，其促进TNF-α和IL-6等细胞因子的过度分泌，从而阻碍组织修复。我们设计了SD-Gel——一种热敏性蛋白降解水凝胶，由双重交联的N-异丙基丙烯酰胺/海藻酸网络组成，提供牢固的组织粘附力并辅助伤口生物力学收缩。SD-Gel结合了STING靶向PROTAC，并整合了ROS响应模块，能够同时清除活性氧并触发PROTAC的控释，确保在伤口微环境中精确且及时地降解STING。在大型糖尿病伤口小鼠模型中，SD-Gel有效抑制了过度炎症，恢复了血管生成能力，并显著加速了组织再生。这种整合免疫调节与促血管生成策略为慢性伤口管理提供了一种前景广阔的治疗途径。
引言
糖尿病是全球致残和死亡的主要原因，预计到2050年将有超过1.3亿人受其影响。糖尿病伤口是糖尿病最具破坏性的并发症，影响高达34%的糖尿病足患者[1]。高血糖微环境显著增加了不愈合溃疡、感染和截肢的风险——约20%的糖尿病患者因感染性足部伤口而需要截肢[2]。伤口愈合是一个高度协调且动态连续的生物学过程，通常经历以下关键阶段：ROS清除、免疫微环境重塑、血管生成和组织重塑[3]。然而，在糖尿病患者中，慢性炎症微环境的失调和内皮功能障碍严重破坏了这一有序修复过程[4]。因此，糖尿病伤口的治疗需要长期有效地调节局部微环境，同时调控组织愈合[5,6]。
迄今为止，已提出多种糖尿病伤口管理的治疗策略以缓解炎症，包括靶向调节失衡的巨噬细胞[[7], [8], [9]]、消除伤口感染[[10], [11], [12], [13]]以及清除ROS[[14], [15], [16], [17]]。其他方法则侧重于增强组织再生以促进伤口修复[[18], [19], [20]]。然而，皮肤伤口修复是一个多因素过程，涉及免疫和非免疫细胞[21]。现有的单一机制治疗策略往往无法全面应对修复过程中的复杂病理生理机制，治疗有效性方面仍有很大改进空间，尤其是在大型伤口的情况下[22]。
cGAS-STING信号通路是先天免疫的关键介导者，由胞质DNA激活[23,24]。病理状态，如线粒体DNA（mtDNA）泄漏，可异常激活该通路，推动炎症疾病的进展[25,26]。在糖尿病中，持续的高血糖环境损害线粒体功能并促进mtDNA释放[27]。这一级联反应随后激活STING，触发促炎信号，加剧内皮功能障碍，最终使伤口愈合陷入恶性循环[28,29]。因此，抑制STING以恢复免疫稳态并促进血管生成为糖尿病伤口愈合提供了有前景的治疗策略。
尽管小分子抑制剂可以抑制STING活性[30,31]，但其疗效往往受限于亚最优的细胞内浓度和不充分的in vivo结合亲和力，限制了通路的持续抑制。相比之下，PROTAC通过招募泛素-蛋白酶体系统（UPS）直接降解靶蛋白，提供了一种变革性的策略[[32], [33], [34]]。这一独特机制能在翻译后水平实现STING蛋白的选择性和持续清除，理想地满足了糖尿病伤口长期管理的需求。因此，通过PROTAC技术靶向降解过表达的STING蛋白可能代表一种有前景的治疗途径，能够同时调节糖尿病伤口的炎症并增强血管生成。
在本研究中，我们确定STING的持续过度激活是糖尿病伤口慢性炎症状态的核心驱动因素，其促进TNF-α和IL-6等细胞因子的过度分泌，从而阻碍组织修复。为对抗这一病理轴，我们设计了SD-Gel——一种热敏性蛋白降解水凝胶，由双重交联的N-异丙基丙烯酰胺/海藻酸网络组成，提供牢固的组织粘附力并辅助伤口生物力学收缩（图1）。SD-Gel结合了STING靶向PROTAC，并整合了ROS响应模块，能够同时清除活性氧并触发PROTAC的控释，确保在伤口微环境中精确且及时地降解STING。在大型糖尿病伤口小鼠模型中，SD-Gel有效抑制了过度炎症，恢复了血管生成能力，并显著加速了组织再生。这种整合免疫调节与促血管生成策略为慢性伤口管理提供了一种前景广阔的治疗途径。
章节摘要
材料
磷酸盐缓冲液（PBS）购自美仑生物（中国）。超纯去离子水（Direct-Q 8 UV，Millipore，美国）用于所有实验。牛血清白蛋白（BSA）购自Biofroxx（德国）。Western blot和30%丙烯酰胺细胞裂解缓冲液购自Biosharp（北京，中国）。抗STING抗体、抗CD31抗体、抗p65抗体和抗IL-1β抗体购自Abcam（北京，中国）。猪皮购自
STING在糖尿病伤口中过表达
研究表明，过度激活的cGAS-STING信号轴与多种炎症性疾病相关。部分阻断其传导可能是多种疾病的潜在治疗靶点[36,37]。为调查STING与不同类型伤口之间的关联，分别收集正常小鼠皮肤组织（NT）、正常血糖小鼠伤口组织（NG）和糖尿病小鼠伤口组织（HG）样本，随后进行染色检测。如图2A所示，
结论
总之，本研究确定STING过度激活是糖尿病伤口难以愈合的主要病理驱动因素，其推动慢性促炎循环并抑制微血管再生。为直接靶向这一分子驱动因素，我们设计了SD-Gel——一种多功能水凝胶平台，整合了ROS触发的PROTAC释放与热敏生物力学伤口收缩。通过利用靶向翻译后蛋白降解，该系统实现了
补充材料
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CRediT作者贡献声明
Wenjun Yang：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、方法学、调查研究、形式化分析。Yandong Zhao：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、方法学、调查研究、形式化分析。Minjian Liao：方法学、调查研究、数据管理。Xiuju Fang：方法学、调查研究、数据管理。Ahmed M. M. Alazaly：撰写——审稿与编辑、监督指导。Youyong Yuan：撰写——审稿与编辑，
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在本文撰写过程中，作者使用了ChatGPT以提高语言表达质量。在使用该工具后，作者对内容进行了审阅和编辑，并对出版物的全部内容承担全部责任。
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