游离DNA

游离DNA，有时称为游离核酸，可以指：胎儿游离DNA、游离肿瘤DNA、无细胞循环线粒体DNA等。游离核酸存在于细胞外，具有胞间通讯及免疫调节功能，贯穿机体生老病死各个过程，可依来源分为两种，外源游离核酸主要来自宿主体内感染或寄生，内源游离核酸主要来自细胞凋亡（apoptosis）等机体自身过程。

来源

一般，细胞凋亡受机体严格调控，膜破裂前得到及时清除，完成良性反应过程；而凋亡过多或清除受阻下，细胞膜破裂时会释放游离核酸，激活机体先天免疫系统而诱发炎症反应。细胞坏死（necrosis）肇始于创伤及败血症等，该过程中细胞肿胀并迅速破裂，释放大量游离核酸等胞内成分；程序性坏死（pyroptosis）时，炎性细胞为应对病原体感染而释放游离核酸也都会激活炎症反应，参与炎症过程。

生物体遭受感染或损伤时，中性粒细胞趋移至该部位，释放中性粒细胞胞外诱捕网（neutrophil extracellular traps，NETs），其纤维网络中富含DNA和抗菌蛋白，可捕捉并消灭病原体。NETs释放过程类似程序性死亡（programmed cell death），又不同于一般细胞凋亡或者坏死，遂取医学术语中代表细胞死亡的词尾“-osis”，以及“NET”为此过程命名为“释网凋亡（NETosis）”。NETosis除中性粒细胞外，也发生于肥大细胞、嗜碱性粒细胞、巨噬细胞等细胞。NETosis过程中，NETs释放通常持续数小时，并最终导致中性粒细胞溶解，形成数天之后即受脱氧核糖核酸酶I（DNase I）或巨噬细胞清除，过程中所释放游离核酸、蛋白等易引起自身免疫反应甚至疾病。另外，游离核酸通常包裹于细胞外囊泡（extracellular vesicle）中，以逃避酶降解，延长炎症持续时间，而自身免疫疾病患者DNase I活性一般较低，本身核酸降解能力缓慢，更是雪上加霜。

作用

游离核酸主要包含双链核DNA、线粒体DNA等，产生于各种疾病过程，与疾病进程关联密切，有望作为临床生物标志物以诊断细胞凋亡、组织损伤及炎症过程。在炎症、损伤及癌症组织临床样本中，疾病个体游离核酸浓度与健康个体差异显著，除了浓度，核酸片段所携带起源细胞特征，亦可用于临床诊断。母体血浆中游离胎儿核酸含有胎儿特异性甲基化水平，可作非侵入性产前诊断工具；肿瘤来源核酸具有肿瘤组织特异性甲基化状态，可用于癌症筛查及定位；器官移植后游离核酸可反映供体情况。血浆游离核酸与其来源组织亚细胞器结构、染色质结构、基因表达及核酸酶含量密切相关，分析核酸片段长度、序列及拓扑结构等可为炎症、疾病提供更多诊疗信息。

促炎机理

炎症过程源于先天免疫系统检测到相关分子模式，进而激活蛋白相互作用、基因表达调控以及细胞内外信号通路，其中以游离核酸为代表的内源性DAMP，可被模式识别受体（pattern recognition receptors，PRR）识别，激活免疫反应。游离核酸于细胞内主要经三种通路起作用：（1）TLR9通路：低甲基化游离核酸刺激TLR9，激活MyD88，释放核因子活化B细胞κ轻链增强子（Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells，NF-κB）等活化核转录因子至细胞核，经干扰素调节因子（interferon regulatory factors，IRF）传导促进促炎细胞因子表达；（2）STING通路：环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合酶（cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase，cGAS）与核酸双链结合于细胞质，二聚后催化三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）及三磷酸鸟苷（guanosine triphosphate，GTP）两者合成第二信使——环磷酸鸟苷-磷酸腺苷（cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate，cGAMP），活化干扰素基因刺激基因（stimulator of interferon genes, STING）以激活自身免疫；（3）AIM2通路：黑色素瘤缺乏因子2（absent in melanoma 2，AIM2）识别游离核酸 后与含有胱天蛋白酶募集域的凋亡相关微粒蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain，ASC）相互作用，募集胱天蛋白 酶原-1（pro-caspase-1），激活胱天蛋白酶-1（caspases-1）以诱导细胞焦亡。