光动力治疗（photodynamic therapy, PDT）是一种光活化、无损伤的治疗手段。通过光激发光敏剂（photosensitizer）将细胞内的氧气（O2）转化为单线态氧（single oxygen, 1O2），从而杀死癌细胞，达到治疗肿瘤的效果。近年来许多研究工作表明细胞器靶向的光敏剂具有更好的光动力治疗效果。然而这些研究都是在正常的氧气浓度条件下进行的，与实体瘤中的癌细胞所处的乏氧环境完全相反。因此，在乏氧条件下研究不同细胞器靶向光敏剂的光动力治疗效果对设计和研发高效的光动力治疗药物具有重要意义。
近日，南京邮电大学赵强教授和南京邮电大学、南京工业大学黄维院士的研究团队报道了基于铱(III)配合物的分别靶向线粒体和溶酶体的光敏剂（Ir-P(ph)3和Ir-alkyl），并比较了它们在乏氧条件下光动力治疗效果的研究工作。这两种光敏剂均表现出长的磷光寿命以及对氧气的敏感性。由于单线态氧是由氧气转化而来，而乏氧条件下各细胞器中的氧气浓度到目前为止还是未知。因此本工作首先研究了细胞器在乏氧环境中的氧气浓度。
研究表明，在乏氧条件下，孵育了Ir-P(ph)3的线粒体的氧气浓度比孵育了Ir-alkyl的溶酶体和细胞外微环境的氧气浓度更高，这是由于该线粒体靶向的铱配合物对线粒体的有氧呼吸具有抑制作用导致的。这种特性使得Ir-P(ph)3在乏氧环境中具有更大的光毒性和更好的光动力治疗效果，证明了线粒体靶向的光敏剂用于开发高效的乏氧肿瘤PDT治疗药物的可能。
赵强教授（左）和黄维院士（右）
这是第一例比较在乏氧条件下不同细胞器靶向光敏剂的光动力治疗效果的报道，该项工作近期在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上发表，第一作者是博士生吕雯。
该工作得到了来自中组部“万人计划”青年拔尖人才支持计划、国家自然科学基金、江苏高校优秀科技创新团队等的资助和支持。
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