方案1.工程化纳米平台促进糖尿病创面愈合的示意图。(A) G3D-Pmet25@PDA的制备过程。(B) 通过巨噬细胞微环境重塑和炎症重塑促进糖尿病创、面愈合的机制。（1）G3D-Pmet₂₅@PDA级联多肽纳米平台的制备与结构表征。

（1）G3D-Pmet25@PDA的合成与表征

通过发散法合成精氨酸-赖氨酸-蛋氨酸第三代树枝状多肽（G3D-Pmet25），经PDA原位化学沉积、Fe²⁺配位及叶酸修饰，构建具有级联反应特性的仿生纳米平台。透射电镜（TEM）图像显示G3D-Pmet25@PDA具有明显的核壳结构，能量色散X射线光谱（EDS）元素mapping显示硫（S）集中于核内、铁（Fe）均匀分布于壳层，证实Fe²⁺成功螯合于PDA表面。动态光散射（DLS）测得PDA包覆后平均水动力学粒径由165±3 nm增至262±7 nm，zeta电位由+33 mV逆转为−15 mV。X射线光电子能谱（XPS）分析显示Fe主要以Fe²⁺形式存在；圆二色光谱（CD）显示G3D-Pmet25呈β-sheet构象，PDA包覆后转为无规卷曲；紫外-可见光谱（UV-vis）在280 nm处出现强吸收峰，证实纳米平台成功构建。

图1. G3D-Pmet25@PDA的表征。(A) 核壳结构形成过程示意图。(B) G3D-Pmet25和G3D-Pmet25@PDA的TEM图像（白比例尺，50 nm；黑比例尺，200 nm）。(C) TEM元素mapping图像（C、N、O、S、Fe）。(D) 粒径分布。(E) zeta电位。(F) XPS全谱。(G) Fe 2p高分辨谱。(H) CD光谱。(I) UV-vis光谱。

（2）NIR激活的级联释放性能

PDA赋予纳米平台优异的光热转换性能，光热转换效率达49.20%。在808 nm激光照射下，溶液温度随纳米平台浓度和照射功率升高而升高，且具有良好的光热稳定性。在0.06 mg/mL、5 W/cm²条件下可升至45°C，能杀灭>90%的细菌。Fe²⁺释放具有显著的温度依赖性：37°C下24 h释放<0.28 μg，而升温至45°C后12 h累积释放>5.58 μg；间歇NIR照射（10 min ON/10 min OFF）可实现脉冲式Fe²⁺释放，60 min内达3.35 μg。全氟己烷（PFH）表现出相同的NIR响应释放行为，可作为氧储库缓解糖尿病创面的缺氧微环境。NO释放监测显示，中性条件（pH 7.4）下释放可忽略，而酸性条件（pH 5.5）下PDA降解释放NO，12 h内达30 μg，NIR进一步加速该过程，实现了精氨酸的时空可控级联释放。

图2. G3D-Pmet25@PDA介导的NIR激活药物释放。(A) 808 nm激光照射下Fe²⁺、O₂和NO释放示意图。(B) 不同浓度下的光热转换曲线。(C) 循环加热-冷却曲线。(D) 不同浓度G3D-Pmet25@PDA在808 nm激光照射下的抗菌平板照片。(E) 菌落定量统计。(F) 不同温度条件下Fe²⁺释放曲线。(G) 间歇808 nm激光照射下Fe²⁺的开关式释放曲线。(H) 不同温度条件下PFH释放曲线。(I) 间歇808 nm激光照射下PFH的开关式释放曲线。(J) pH 5.5条件下有无NIR光照的NO释放曲线。(K) 间歇808 nm激光照射下NO的开关式释放曲线。

（3）靶向溶酶体逃逸与ROS产生

G3D-Pmet25@PDA通过叶酸受体β（FR-β）介导的内吞作用被炎症巨噬细胞特异性摄取。炎症环境下巨噬细胞FR-β mRNA水平较对照高6.80倍，流式细胞术定量显示炎症细胞摄取率达49%，显著高于经典M1巨噬细胞的37%。TEM图像显示纳米平台被内吞后进入溶酶体，NIR照射触发溶酶体逃逸并 subsequent 线粒体锚定。胞内DCFH-DA染色显示，NIR照射后胞内ROS水平升高4.80倍；Bio-TEM进一步验证纳米颗粒从溶酶体逃逸并定位于线粒体附近，氧化条件下粒径逐渐增大，证实结构解离与精氨酸暴露。

图3. G3D-Pmet25@PDA靶向调控溶酶体逃逸行为及精准ROS产生。(A) 纳米平台在M1巨噬细胞内的远程激活级联释放示意图。(B) 不同浓度G3D-Pmet25@PDA孵育24 h后NIH3T3的细胞活力。(C) 与G3D-Pmet25@PDA共培养有无NIR光照的巨噬细胞Bio-TEM图像（黑比例尺，500 nm）。(D) 不同氧化条件下G3D-Pmet25@PDA的水动力学粒径变化。(E) 不同孵育时间后H₂O₂、G3D-Pmet25和G3D-Pmet25@PDA的羟基自由基释放曲线。(F) 不同处理孵育24 h后M1巨噬细胞的DCFH-DA染色CLSM图像（绿色表示ROS；比例尺，100 μm）。(G) 不同处理后M1巨噬细胞的DCFH-DA水平。

（4）铁死亡清除失调免疫细胞

NIR激活后，JC-1染色显示M1巨噬细胞线粒体膜电位显著丧失；RhoNox-1探针和TPTZ比色法证实胞内Fe²⁺快速释放。Bio-TEM显示联合处理组线粒体肿胀、嵴消失、膜密度增加；谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX-4）表达显著下调，脂质过氧化物（MDA）大量积累，超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量下降，证实抗氧化防御耗竭。活/死染色及CCK-8显示，无NIR照射时细胞活力>95%，而NIR联合处理后M1巨噬细胞存活率急剧下降；重要的是，与铁死亡M1巨噬细胞共培养的新生M0巨噬细胞、HUVECs和NIH3T3存活率均>90%，证明该铁死亡具有靶向性且不损伤周围细胞。

图4. G3D-Pmet25@PDA靶向清除失调免疫细胞的体外能力。(A) 不同处理孵育24 h后M1巨噬细胞的JC-1染色CLSM图像（绿色表示单体；红色表示聚集体；比例尺，50 μm）。(B) 与G3D-Pmet25@PDA共培养6 h有无NIR光照的M1巨噬细胞RhoNox-1染色图像（绿色表示Fe²⁺；比例尺，50 μm）。(C) 不同处理孵育24 h后M1巨噬细胞的Bio-TEM图像（比例尺，500 nm）。(D) 不同处理孵育3 h和6 h后M1巨噬细胞的Fe²⁺水平。(E) 不同处理后M1巨噬细胞的脂质过氧化物（MDA）含量。(F) 超氧化物歧化酶（SOD）活性。(G) 谷胱甘肽（GSH）水平。(H) 不同处理孵育24 h后M1巨噬细胞的细胞活力。(I) 铁死亡后M1巨噬细胞与Raw264.7共培养的细胞活力。

（5）免疫微环境重塑与巨噬细胞再教育

在共培养体系中，铁死亡后的M1巨噬细胞自发解离释放G3D-Pmet25残基及热休克蛋白70（HSP70）。酶联免疫吸附测定（ELISA）显示，联合处理组M1巨噬细胞的TNF-α和IL-6水平较单纯纳米平台组分别降低1.88倍和2.42倍。引入新生M0巨噬细胞模拟创面招募后，其TNF-α和IL-6水平较对照组分别降低4.66倍和2.58倍，CD206表达显著上调。功能对照实验表明，单纯PDA@Fe（仅铁死亡）或游离精氨酸（仅M2诱导剂）均无法完全重塑免疫微环境，唯有级联策略可同时实现炎症细胞清除和表型重编程。RNA测序和基因集富集分析（GSEA）揭示双相程序：清除阶段铁死亡通路激活，重塑阶段JAK-STAT信号通路富集；基因本体（GO）分析证实精氨酸分解代谢、鸟氨酸代谢及线粒体Ca²⁺转运相关基因显著上调，驱动M2极化。

图5. G3D-Pmet25@PDA体外重塑炎症微环境的能力。(A) G3D-Pmet25@PDA体外调节巨噬细胞微环境示意图。(B) 不同处理孵育24 h后M1巨噬细胞的活/死染色图像（白比例尺，500 μm）。(C) 与经不同处理的M1巨噬细胞共培养24 h后Raw264.7（模拟新招募巨噬细胞）的CD206 CLSM图像（绿色表示CD206；白比例尺，20 μm）。(D,E) 不同处理后M1巨噬细胞中TNF-α和IL-6的炎症因子水平。(F,G) 与经不同处理的M1巨噬细胞共培养后新招募Raw264.7中TNF-α和IL-6的水平。(H,I) 不同浓度G3D-Pmet25与新招募Raw264.7共培养后TNF-α和IL-6的水平。

图6. 不同处理（PBS、G3D-Pmet25、PDA@Fe和G3D-Pmet25@PDA+NIR）共培养前后巨噬细胞极化及相关信号通路分析。(A) 共培养前后不同功能组（PDA@Fe²⁺、G3D-Pmet25和G3D-Pmet25@PDA+NIR）处理巨噬细胞的iNOS/CD206免疫荧光染色（白比例尺，50 μm）。(B) “免疫清除+免疫重塑”级联过程中CD86/CD206巨噬细胞标志物表达。(C) 巨噬细胞铁死亡的GSEA分析。(D) JAK-STAT信号通路的GSEA分析。(E) 巨噬细胞代谢重编程相关差异基因详细表达的基因热图。(F) 免疫重塑中巨噬细胞的GO富集分析。

（6）糖尿病创面体内愈合与组织再生

在链脲佐菌素诱导的C57糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型（直径1 cm）中，前3天每日喷涂G3D-Pmet25@PDA并施加NIR照射（5 W/cm²，10 min）。联合治疗组第3、7、14天创面愈合率分别达26.20%、82.91%和98.73%，显著优于对照组及各单一治疗组。H&E染色显示联合治疗组皮肤附属器（腺体和毛囊）再生增强，皮肤结构更完整；Masson三色染色显示胶原束更粗、排列更有序。免疫组化显示创面IL-6和TNF-α表达显著降低，CD31表达明显升高，表明炎症抑制和血管生成增强。主要器官H&E染色未见明显病理损伤；值得注意的是，联合治疗组肉芽组织中脂肪细胞显著积累，推测与肌成纤维细胞向脂肪细胞转化有关，有助于减轻瘢痕形成。

图7. G3D-Pmet25@PDA对C57小鼠全层皮肤缺损的治疗效果。(A) 链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠模型构建及治疗策略。(B) 不同处理（PBS、G3D-Pmet25、G3D-Pmet25@PDA和G3D-Pmet25@PDA+NIR）后皮肤创面代表性数码照片。(C) 第0、3、7和14天创面闭合示意图。(D) 不同处理组创面愈合率的定量分析。(E) 第14天不同处理组创面切片的H&E染色图像（黑比例尺，500 μm）。(F) 不同处理组创面组织总厚度定量。(G) 不同处理组创面组织中皮肤附属器密度定量。(H) 不同处理组表皮厚度定量。

图8. G3D-Pmet25@PDA抑制炎症并促进胶原再生。(A) 第3、7和14天不同处理（PBS、G3D-Pmet25、G3D-Pmet25@PDA和G3D-Pmet25@PDA+NIR）后创面切片的Masson染色及IL-6、TNF-α、CD31免疫组化图像（黑比例尺，500 μm（上）和200 μm（下））。(B) 不同处理组创面胶原沉积定量分析。(C) 不同处理组IL-6表达定量。(D) TNF-α表达定量。(E) CD31表达定量。

（7）精氨酸代谢重编程驱动M2极化的分子机制

免疫荧光显示，联合治疗组CD86（M1标志物）表达显著降低，CD206（M2标志物）在第7天逐渐升高并维持至第14天。机制研究表明，铁死亡诱导的HSP70上调与精氨酸酶2（ARG2）结合，导致ARG2逆行转位，促进精氨酸水解为鸟氨酸和尿素（而非氧化生成NO）。鸟氨酸积累激活线粒体钙单向转运体（MCU），改变细胞能量代谢，上调磷酸化JAK1/STAT信号通路，最终驱动巨噬细胞向M2表型极化。此外，转铁蛋白受体2（TFR-2）表达上调激活TGF-β合成，促进再上皮化和细胞外基质重塑。Western blot证实联合治疗组ARG2、HSP70、MCU、p-JAK1、p-STAT和CD206表达显著上调。

图9. 炎症与线粒体能量代谢串扰对炎症微环境的重编程。(A) 第3、7和14天不同处理组炎症逆转和组织再生典型因子（GPX-4、TFR-2和TGF-β）的免疫组化图像（比例尺，200 μm）。(B) 第3、7和14天糖尿病创面CD206（M2标志物）和CD86（M1标志物）的免疫荧光分析（比例尺，200 μm）。(C) 纳米平台治疗糖尿病创面炎症逆转的机制示意图。(D) 不同处理组代谢重编程蛋白（ARG2、HSP70、OAT、MCU）表达水平的Western blot分析。(E) 不同处理组炎症相关蛋白（p-JAK1、p-STAT、CD206）表达水平的Western blot分析。