跟腱病（Achilles tendinopathy, AT）是一種普遍且使人衰弱的肌肉骨骼疾病，影響著從精英運動員到久坐老年人的廣泛人群。傳統觀點認為它主要是由機械過度使用引起的非炎癥性“肌腱變性”，但現代病理生理學已經發生了范式轉變，認識到由持續性、低度炎癥驅動的復雜退行性生物級聯是組織衰竭的主要誘因。在這一過程中，線粒體氧化功能障礙導致活性氧（ROS）升高，破壞線粒體完整性并觸發線粒體DNA（mtDNA）泄漏至胞質。作為重要的損傷相關分子模式（DAMP），胞質mtDNA激活先天免疫監視機制——特別是cGAS（cyclic GMP-AMP synthase）-STING（stimulator of interferon genes）軸，進而催化cGAMP合成、STING活化，以及隨后依賴IRF3（interferon regulatory factor 3）和NF-κB（nuclear factor kappa B）的I型干擾素、促炎細胞因子和基質金屬蛋白酶（MMPs）的轉錄。這一信號軸引發衰老相關分泌表型（SASP），從而維持促炎、促纖維化的微環境，阻礙祖細胞增殖，顛覆肌腱生成分化，并促進異位骨化。同時，募集的和組織駐留的巨噬細胞通過適應不良的極化和持續激活cGAS-STING-NF-κB通路來放大這種失調。這些分子事件共同形成一個自我強化的“炎癥性衰老”（inflammaging）循環，加劇線粒體應激，加速細胞衰老，并驅動細胞外基質分解代謝，最終導致進行性功能衰退和斷裂易感性增加。因此，合理的治療策略必須超越癥狀緩解，通過切斷這一惡性循環來實現疾病修飾。

然而，目前針對AT炎癥的有效治療策略仍然缺乏。常規的非甾體抗炎藥（NSAIDs）和皮質類固醇注射存在諸多局限性，如無法阻止潛在的退行性進程、可能抑制生理性肌腱修復所需的初始炎癥信號，以及全身毒性等。這些廣譜抗炎方法未能特異性解決上游的線粒體功能障礙或下游的cGAS-STING信號軸。因此，臨床迫切需要能夠進行時空控制抗炎和有效清除ROS的先進納米治療平臺，以重塑免疫微環境，從而全面恢復肌腱細胞穩態。

為了克服這些障礙，并利用功能化納米藥物在管理年齡相關肌肉骨骼疾病方面的精確性，研究人員設計了一種刺激響應性聚合物納米平臺。該平臺發表在《Bioactive Materials》上，它由Licochalcone A（LA）負載和TPA-TCNQ負載的納米顆粒的協同混合物組成，用于協調“光熱級聯”以實現肌腱再生。LA是從藥用植物甘草屬中分離的一種天然生物活性查爾酮，具有“綠色”來源和良好的生物安全性，發揮廣譜藥理活性，包括有效的抗氧化和抗炎作用。但其臨床應用受到水溶性差和生物利用度低的嚴重阻礙。TPA-TCNQ是一種在808 nm處具有高摩爾消光系數的試劑，有助于將近紅外（NIR）光高效轉化為溫和、可控的高熱（～42 °C）。由此產生的制劑，命名為LT-NPs（激活后為LT-NPs-NIR），利用ROS響應的DSPE-TK-PEG₂₀₀₀膠束，在高ROS肌腱生態位中觸發按需響應性貨物釋放。

為開展本研究，作者主要運用了以下關鍵技術方法：納米材料合成與表征（包括核磁共振、質譜、動態光散射、透射電鏡等）、細胞生物學實驗（使用從大鼠和小鼠跟腱分離的原代肌腱干細胞/祖細胞（TSPCs）和RAW264.7巨噬細胞系，進行細胞活力、凋亡、劃痕愈合、線粒體功能、免疫熒光、Western blot、qRT-PCR等分析）、轉錄組學與生物信息學分析、分子對接模擬、超分辨率結構光照明顯微鏡（SIM）和透射電鏡（TEM）觀察細胞超微結構、動物模型（采用膠原酶誘導的大鼠跟腱病模型）以及相關的體內功能、組織學、影像學（超聲、Micro-CT、二次諧波成像）和生物力學評估。

成功合成了光熱轉換分子TPA-TCNQ，并制備了TPA-TCNQ-NPs和LA-NPs。表征顯示兩種納米顆粒均為單分散球形，粒徑均勻（約50 nm），具有優異的膠體穩定性和批次重現性。TPA-TCNQ-NPs在808 nm激光照射下表現出濃度和功率依賴的光熱升溫效應，且光熱穩定性優于ICG。LA-NPs在氧化應激（H₂O₂）條件下表現出顯著的ROS響應性藥物釋放特性。

研究證實，溫和光熱（42 °C）能增強LT-NPs的細胞攝取。在氧化挑戰下，LT-NPs-NIR和42 °C孵育的LA-NPs均能有效抑制胞質和線粒體ROS水平，證實TPA-TCNQ主要作為光熱轉換器，而ROS清除功能主要源于LA。

LT-NPs-NIR能顯著抑制促炎細胞因子（TNF-α, IL-6）的分泌，并通過下調M1標志物（CD86, IL-1β）和上調M2相關轉錄本（IL-10, Arg-1），有效逆轉LPS誘導的M1極化，并增強IL-4驅動的M2極化。分子對接顯示LA與IL-6、TNF-α及STING具有高親和力結合。

RNA-seq分析表明，氧化應激激活了cGAS-STING軸和下游NF-κB/TNF信號通路。LT-NPs-NIR處理能有效逆轉這些異常轉錄變化。超高分辨率SIM成像顯示，LT-NPs-NIR能幾乎完全阻止H₂O₂觸發的mtDNA胞質泄漏，維持線粒體完整性。TEM觀察證實LT-NPs-NIR能保護線粒體超微結構。Western blot證實LT-NPs-NIR顯著抑制STING和IRF3的磷酸化。

LT-NPs-NIR在氧化應激下能更好地維持TSPCs活力，促進其遷移，并顯著抑制胞內和線粒體ROS。光熱誘導的HSP70上調有助于維持線粒體膜電位（ΔΨm）和形態。SIM再次證實LT-NPs-NIR能有效阻止mtDNA泄漏。Western blot顯示該處理抑制了cGAS-STING軸激活。功能上，LT-NPs-NIR降低了凋亡率，減輕了細胞衰老（SA-β-gal陽性率下降），并恢復了自我更新能力（CFU-F）。

LT-NPs-NIR處理能顯著減少氧化應激誘導的DNA損傷標志物γ-H2AX的核聚集，下調衰老相關細胞周期抑制蛋白p16和p53的表達，恢復增殖標志物Ki67的表達。同時，它深刻抑制了SASP因子（IL-1β, CXCL10, MMP3, MMP13）的轉錄。該處理還挽救了干性標志物SOX2的表達，并顯著上調肌腱特異性轉錄因子SCX和促進I型膠原（COL1）的沉積。使用STING激動劑cGAMP的挽救實驗證實，LT-NPs-NIR的 rejuvenation 作用是通過中斷cGAS-STING級聯實現的。

Transwell共培養實驗表明，與未經處理的M1巨噬細胞共培養會誘導TSPCs出現衰老表型，并損害其干性和肌腱生成分化標志物。用LT-NPs-NIR調控巨噬細胞極化可消除這些有害的旁分泌效應，維持TSPCs的年輕狀態和再生潛能。Western blot分析顯示M1分泌組異常激活了TSPCs內的STING-NF-κB軸，而LT-NPs-NIR處理有效阻斷了該信號傳導。

在大鼠跟腱病模型中，LT-NPs-NIR局部注射結合NIR照射能精確控制肌腱部位溫度至～42 °C。超聲顯示該治療能恢復肌腱的正�；芈暯Y構。行為學測試表明，LT-NPs-NIR能逆轉損傷引起的熱和機械痛覺過敏，恢復后肢抓握力。步態分析顯示治療能正�；�接觸面積、擺動/站立時長比例以及制動和推進指數，恢復承重能力和推進力學。生物力學測試證實，LT-NPs-NIR處理顯著提高了肌腱的極限載荷、剛度和拉伸模量。

宏觀觀察和Micro-CT顯示，LT-NPs-NIR治療能顯著減輕肌腱病理增厚和異位骨化（骨體積減少）。組織學染色（H&E, Masson）表明治療能促進膠原纖維的緊密排列和線性對齊，抑制軟骨生成分化（Safranin O, Alcian Blue）。二次諧波生成（SHG）顯微鏡顯示治療恢復了膠原纖維的高度各向異性平行排列。免疫組化證實治療糾正了病理性的III型膠原優勢，恢復了I型膠原的主導地位。在雌性大鼠模型中也觀察到一致的治療效果。

免疫熒光顯示LT-NPs-NIR治療能顯著下調肌腱中SASP成分（IL-6, MMP13）和衰老標志物（P16），同時促進修復性CD206⁺M2巨噬細胞浸潤。分子與功能恢復的相關性分析表明，生物力學性能的恢復與免疫衰老狀態的改善密切相關。Western blot證實治療顯著下調了STING磷酸化以及下游衰老（P53）和異位骨化（OCN, SOX9, BMP-2）標志物。全身生物安全性評估（主要器官H&E染色、血常規和血清生化）未發現毒性跡象。

本研究成功構建了一種ROS響應的按需溫和光熱級聯納米平臺（LT-NPs-NIR），通過確立同時上調HSP70以封堵上游mtDNA泄漏和直接抑制下游cGAS-STING傳感器的“雙鎖”機制，切斷了炎癥與衰老之間的惡性循環。該策略將治療范式從廣譜抗炎轉變為精確的免疫代謝重編程，為克服當前全身治療的脫靶毒性提供了 sophisticated 解決方案。該平臺不僅作為獨立療法有效，其光熱能力還可作為模塊化“佐劑”系統，有望克服致密的細胞外基質屏障，增強難遞送藥物的輸送效率。此外，揭示免疫生態位和肌腱生成基質之間的相互串擾為下一代精準治療提供了路線圖。最終，這種“光熱-化學級聯”的轉化效用可擴展到手術整合領域，例如將這種免疫調節邏輯融入骨科植入物或防粘連屏障的表面工程中，從而將被動醫療器械轉變為主動調節微環境的生物界面，顯著拓展肌腱再生修復的視野。