目的:脑胶质瘤(Glioblastoma,GBM)是致死率极高的原发性脑癌,其特点是高侵袭性,高浸润性,高复发率。目前针对GBM的临床治疗手段主要包括手术切除、药物化疗、放射治疗等,但手术切除难度大,易复发;药物化疗选择性差,毒副作用大,易产生耐药性;放射治疗副作用大,个体差异性大,常用的治疗方法已不能满足脑胶质瘤治疗需求。因此,寻找高效、安全的GBM治疗手段是亟需解决的关键科学问题。方法:本研究采用乳化溶剂扩散法制备载吲哚菁绿(Indocyaninegreen,ICG)固体脂质纳米粒(GLP@ICG),通过脂质体挤出法制备生物膜包被的脂质纳米给药系统(GLP@ICG@M),采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰氨凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和蛋白免疫印迹(Western blotting,WB)技术分析检测GLP@ICG@M的膜蛋白保留情况。借助微粒粒度与表面电位分析仪测定GLP@ICG@M的粒径与表面电位,透射电镜观察GLP@ICG@M的粒径和形态,透析袋法考察GLP@ICG@M的体外药物释放行为。以大鼠源性脑胶质瘤细胞C6为模型细胞,借助激光共聚焦显微镜和流式细胞仪分别定性、定量研究GLP@ICG@M的肿瘤细胞靶向性,MTT法、划痕实验分LXH254别测定GLP@ICG@M经近红外激光作用后的细胞毒性和抑制肿瘤迁移的能力,采用ROS荧光探针(human gut microbiomeSinglet oxygen sensor green,SOSG)测定GLP@ICG@M经近红外激光作用后诱导C6细胞产生活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的能力。以C6异位移植瘤Balb/c裸鼠为模型动物,小动物活体荧光成像系统观察GLP@ICG@M在荷瘤小鼠的体内分布和肿瘤荧光成像;在近红外激光作用下,进一步考察GLP@ICG@M的抗肿瘤药效,H&E染色进行组织病理学分析,免疫组化法研究GLP@ICG@M诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制。结果:1.GLP、GLP@ICG、GLP@ICG@M的粒径分别为69.2±1.0 nm、60.1±0.7nm、118.0±1.1 nm,表面电位为-3.3±0.7 m V、0.004±0.1 m V、-36.3±1.8 m V。透射电镜观察到GLP、GLP@ICG、GLP@ICG@M纳米粒均呈类球形,粒度分布均一,其中,GLP@ICG@M呈明显核-壳状结构。2.SDS-PAGE实验观察到C6细胞裂解液、C6细胞膜(M)和GLP@ICG@M具有相似的蛋白条带,表明细胞膜蛋白在GLP@ICG@M上有很好的保留。WB结果显示,M和GLP@ICG@M保留了膜表面特异性蛋白Na~+/K~+-ATPase,与C6细胞相比,M和GLP@ICG@M几乎没有GAPDH(胞浆蛋白)、Cytochrome C(线粒体蛋白)和Histone H3(核蛋白)的表达,表明GLP@ICG@M较完整地保留了C6细胞膜蛋白,为后续肿瘤靶向光动力治疗奠定了基础。3.体外释放研究结果显示,GLPAdezmapimod采购@ICG@M可以响应肿瘤微酸性环境快速释放药物,p H 6.8条件下,给予近红外激光照射,GLP@ICG@M中的药物释放速率明显增加,48 h内,ICG累积释放率达92.5%;相比之下,没有激光照射时,48 h内GLP@ICG@M的药物累积释放量只有62.5%。可能原因是近红外激光照射可能诱导ICG的光热效应,温度升高会引起GLP@ICG@M纳米结构的破坏,进而促进ICG的释放。4.细胞水平研究结果显示,GLP@ICG@M在C6细胞的摄取呈时间依赖性,生物膜修饰可显著增强GLP@ICG@M在C6细胞的靶向摄取;给予近红外激光照射,GLP@ICG@M可诱导细胞产生大量ROS,并表现出明显的细胞毒性和抑制肿瘤迁移的作用。5.小动物活体荧光成像结果显示,生物膜修饰可显著增强GLP@ICG@M在肿瘤组织的靶向分布,给予近红外激光照射,GLP@ICG@M可显著抑制肿瘤生长,抑瘤率达96.8%。H&E染色、免疫组化结果进一步显示,近红外激发光作用下,GLP@ICG@M组肿瘤组织凋亡明显,Bax、C-Caspase-3、Caspase-9表达显著上升,Bcl-2表达显著下降。表明在特定波长近红外激光作用下,GLP@ICG@M可诱导激活线粒体介导的凋亡通路,抑制肿瘤生长。此外,H&E染色显示各实验组主要脏器均未见显著性差异及病变,表明GLP@ICG@M具有良好的体内安全性。结论:本课题构建了一种生物膜包被的脂质纳米给药系统(GLP@ICG@M)用于脑胶质瘤靶向光动力治疗。体外和体内实验结果表明,生物膜包被赋予了脂质纳米给药系统(GLP@ICG@M)较好的肿瘤同源靶向能力,具有良好的生物相容性和较低的全身毒性。近红外激光作用下,GLP@ICG@M可诱导肿瘤细胞产生明显的光毒性和肿瘤生长抑制作用。通过实验进一步验证了GLP@ICG@M联合近红外激光照射通过诱导激活肿瘤细胞线粒体凋亡通路,抑制肿瘤生长。总而言之,本课题为GBM靶向光动力治疗提供了一种新策略。