光热治疗是一种新型的肿瘤治疗方法,通过利用近红外（NIR）光等光源照射肿瘤区域的光热剂从而将光能转化为热能来杀死肿瘤细胞,因其治疗时间短,高效,毒副作用低,微创性等优势而在癌症治疗领域快速发展。肿瘤的热耐受性是影响光热治疗效果的关键问题,主要是由于光热治疗过程中热休克蛋白（HSPs）表达迅速增加,提高了细胞的耐热能力,减少了光热治疗对肿瘤细胞的的热损伤,从而降低了光热治疗效果。HSPs的表达依赖于三磷酸腺苷（ATP）的能量供应,ATP合成的抑制会导致HSPs表达的下调。线粒体是细胞内能量供应的重要来源,干扰线粒体氧化磷酸化可以抑制ATP的合成,从而降低细胞内ATP水平。因此,抑制肿瘤细胞内线粒体氧化磷酸化作用可以限制细胞内ATP的供应,进而抑制HSPs的表达,是逆转光热治疗过程中肿瘤热耐受性的有效途径,可以增强肿瘤细胞对光热治疗的敏感性与肿瘤光热治疗效果。基于以上相关研究,本课题设计了一种由光热分子新吲哚菁绿（IR820）与氧化磷酸化抑制剂阿托伐醌（ATO）自组装而成的无载体纳米药物（IR820/ATONPs）,该纳米药物通过抑制线粒体氧化磷酸化作用来限制细胞内ATP的合成,进而下调HSPs的表达,以达到降低肿瘤细胞的热耐受性并增强光热治疗的目的。主要研究内容、方法与结论如下:首先对IR820/ATONPs的体外基础性质进行表征。通过紫外-可见分光光度法（UV-Vis）对IR820/ATO NPs的组成成分进行分析,结果表明该纳米药物成功载入两种药物成分。采用透射电子显微镜（TEM）、动态光散射（DLS）等方法对IR820/ATO NPs的微观结构与稳定性进行表征,结果表明IR820/ATONPs为均一、分散性良好、具有球形形貌的纳米颗粒,平均尺寸为112.6 nm,zeta电位为-26.0 mV,且稳定性良好。光热升温实验证明IR820/ATONPs在体外激光的照射下具有良好的升温效果。溶血试验结果显示IR820/ATO NPs的溶血率小于5%,表明其具有良好的血液相容性。其次采用4T1小鼠乳腺癌细胞对IR820/ATO NPs的细胞水平抗肿瘤作用进行表征。摄取实验表明4T1细胞对IR820/ATONPs的摄取效率高于单药IR820,证明了该纳米药物可以更有效的入胞。细胞内ATP含量检测以及HSPs的Western Blot实验证明该纳米药物可以抑制ATP的合成来降低细胞内ATP的水平,从而降低HSP70、HSP90的表达水平。MTT实验与凋亡实验证明在激光照射的条件下该纳米药物实现了优异的肿瘤光热治疗效果,可以有效抑制4T1肿瘤细胞生长以及诱导显著的细胞凋亡。最后采用荷有乳腺肿瘤（4T1细胞）的雌性的BALB/c小鼠对IR820/ATONPs的动物水平抗肿瘤作用进行表征。小鼠体内分布实验证明了该纳米药物可以有效的蓄积在肿瘤部位。体内光热升温实验进一步证明了肿瘤部位的IR820/ATO NPs在激光照射的条件下可以实现良好的光热升温效果。抑瘤实验证明了 IR820/ATONPs组的小鼠肿瘤生长抑制效果最佳,可以实现良好的抗肿瘤治疗效果。组织学分析结果说明经IR820/ATONPs治疗后可以下调光热治疗过程中肿瘤部位HSPs的表达,且具有较低的毒副作用。综上,本课题构建了一种联合光热治疗与线粒体氧化磷酸化能量代谢的无载体自组装纳米粒,该策略可以抑制细胞中ATP合成,从而逆转肿瘤细胞在光热治疗过程中的热耐受性,具有高效的抗肿瘤效果与较低的毒副作用,为氧化磷酸化药物应用于光热治疗的辅助治疗提供了新的设计思路。