研究进展：PCD是多细胞生物体中一种受基因控制的细胞自杀，其通过清除受损、衰老的细胞来调节细胞数量，从而维持细胞内环境的稳定。光动力疗法（PDT）是一种公认的治疗癌症的方法，在激光照射下，光敏剂（PSS）被激活以产生活性氧（ROS），引发PCD，最终导致癌细胞的消除。然而，大多数PSS因缺乏特异性靶点而治疗效果有限，且会产生副作用。其次，低氧的肿瘤微环境显著阻碍ROS的产生，从而降低PDT诱导PCD的效果。此外，许多PSS光稳定性差，聚集性较强，从而降低ROS产生的效率。因此，迫切需要开发新的PSS来应对上述挑战。线粒体功能障碍与癌症的产生和发展有关，研究人员可以通过开发靶向线粒体的PSS来增强光疗效果，从而实现肿瘤细胞的凋亡。解决方案：在本文中，作者合成了几个具有不同给电子基团的分子（图1），其特征是在π桥上有不同数量的苯环，或者在硫代铝骨架中有不同数量的乙烯基。计算分析表明，Z1的ΔEs-T最低，有利于有效的ROS生成。体外实验证明，Z1具有优良的I型ROS产生能力。此外，在808 nm激光作用下，Z1在NIR-II窗口显示出很强的发射，有利于深层组织成像和治疗。为了提高Z1在生物医学实验中的实用性和生物相容性，作者将Z1与F127聚合物包覆，形成Z1 NPs。这些纳米颗粒表现出显著的线粒体靶向能力和优越的光动力学性能，能够促进线粒体发生功能障碍（图2）。得益于其良好的ROS生成能力，Z1 NPs还可以同时诱导细胞凋亡，有效杀死癌细胞。此外，Z1 NPs能够在皮下4T1肿瘤模型中实现精确的NIR-II FI/PAI引导的光疗，这表明其临床应用的潜力很大。![]()
图1：（A）不同分子Z1-Z4的合成路线；（B）Z1-Z4的最低激发态单态能级（S1）和三重态能级（T1）。
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图2：（A）Z1 NPs（比例尺：200 nm）的TEM和差示扫描量热仪；（B）Z1 NPs的Zeta电位；（C）在水中测量的Z1 NPs的吸收和发射光谱；（D）荷瘤小鼠注射Z1 NPs后不同时间点的PAI和（E）NIR-II FI信号。
结论：总之，NIR-IIZ1 NPs不仅表现出优越的ROS生成能力，而且还具备出色的线粒体靶向能力，通过提供强大的光敏作用、有效地诱导癌细胞凋亡以及NIR-II FI/PAI引导的光疗，解决了传统纳米粒子的局限性。这项研究不仅为开发线粒体靶向PSS提供了一种有效的策略，而且为癌症的精确治疗提供了有益的指导。参考文献：Ben Wang et al. A
Mitochondria-Targeted Photosensitizer for Combined Pyroptosis and Apoptosis
with NIR-II Imaging/Photoacoustic Imaging-Guided Phototherapyg. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202408874.
