线粒体靶向HSA纳米载体递送半菁光敏剂在SH-SY5Y细胞中的光动力治疗机制研究

为解决神经母细胞瘤治疗中传统光敏剂水溶性差、靶向性不足的问题，福建医科大学附属协和医院团队开发了新型近红外半菁光敏剂HcyI-HSA纳米复合物。该研究通过人血清白蛋白（HSA）封装显著提升了光敏剂的水溶性和光稳定性，实现20.1%的单线态氧（1O2）量子产率，在638 nm激光照射下使SH-SY5Y细胞存活率降至9%，为儿童神经母细胞瘤的精准治疗提供了新策略。

　　

神经母细胞瘤作为儿童最常见的颅外实体肿瘤，占儿童癌症的7-10%，其治疗面临肿瘤异质性和耐药性等挑战。传统光动力疗法（PDT）存在光穿透深度不足、光敏剂靶向性差等瓶颈，而近红外（NIR）光敏剂虽能改善组织穿透性，却常因π-π堆积导致聚集猝灭效应（ACQ）。针对这一难题，福建医科大学附属协和医院的研究团队创新性地设计出碘原子修饰的线粒体靶向半菁光敏剂HcyI，并利用人血清白蛋白（HSA）构建纳米复合物HcyI-HSA，相关成果发表在《Dyes and Pigments》上。

研究团队通过超声辅助自组装法制备HcyI-HSA纳米复合物，采用核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）和高分辨质谱（HRMS）表征结构，通过荧光光谱和动态光散射（DLS）分析光学特性与粒径分布，并利用流式细胞术和共聚焦显微镜评估SH-SY5Y细胞内的线粒体膜电位（MMP）变化及治疗效果。

设计合成HcyI-HSA：碘原子的引入通过增强自旋轨道耦合（SOC）促进系间窜越，使¹O₂量子产率达20.1%，HSA封装使水溶性提升3.5倍并有效抑制ACQ效应。

纳米复合物特性：HcyI-HSA在生理环境中荧光强度保持率超过90%，粒径为120 nm且分散均匀，能特异性富集于线粒体（Pearson系数0.92）。

光动力治疗效果：638 nm激光照射下，0.4 μM HcyI-HSA使细胞存活率降至9%，诱导线粒体膜去极化（JC-1红绿比下降78%），通过caspase-3通路激活细胞凋亡，同时实现肿瘤微环境粘度动态监测。

该研究突破性地将线粒体靶向、NIR响应与纳米载体技术相结合，不仅为神经母细胞瘤提供了兼具治疗与诊断功能的纳米平台，更通过HSA的"分子伴侣"作用解决疏水性光敏剂的临床转化难题。HcyI-HSA在提升光稳定性的同时实现肿瘤微环境多参数调控，为儿童肿瘤的个性化治疗开辟了新途径。研究获得山东省医药卫生科技发展计划项目（202206010927）支持，作者声明无利益冲突。