胶质母细胞瘤（Glioblastoma,GBM）是颅内常见的原发性恶性脑肿瘤,通常发病于成年患者中,由于生长位置的特殊性,具有手术切除不彻底、预后效果差及复发速度快等特点。目前临床上的治疗方式多采用手术切除伴随放射治疗（Radiotherapy,RT）和替莫唑胺（Temozolomide,TMZ）辅助治疗,但患者总生存期仍未得到显著提高,光动力疗法（Photodynamic Therapy,PDT）作为一种具有肿瘤细胞特异性的选择性治疗新技术有广泛的商业前景,已广泛应用于各种疾病的治疗。本文采用ALA-PDT疗法提高血脑屏障通透性,并对原位胶质母细胞瘤进行治疗,首先采用Mente Carlo extreme仿真软件模拟635 nm激光干预后,光子在小鼠脑部组织中分布积累情况来研究PDT治疗对BBB通透性的影响,结果显示,浅层区域能够积累足够的能量来诱导血脑屏障的破坏。利用伊文斯蓝定量分析不同光敏剂及光照剂量对血脑屏障通透性改善程度,5-氨基酮戊酸（5-Aminolevulinic acid,5-ALA或ALA）剂量为20 mg/kg,光照剂量在20 J/cm~2时能够显著提高血脑屏障通透性并引起伊文斯蓝着色,且伊文斯蓝强度与干预剂量呈正相关。此后,采用免疫荧光染色方法检测动物组织水平上BBB泄漏情况,结果显示,PDT干预后外源示踪剂BSA-Cy5在大脑微血管处有明显积累,证明ALA-PDT疗法能够导致血脑屏障泄漏,但仍保持脑部微血管的完整性。对PDT干预后的小鼠进行为期一周的BBB监测来确定ALA-PDT疗法破坏BBB后自主恢复程度,结果显示,光动力疗法诱导的血脑屏障通透性在2至3天后恢复。此后,对胶质细胞进行免疫荧光染色,结果显示,PDT处理组小胶质细胞和活化的星形胶质细胞的表达被抑制,生物标志物的强度明显低于对照组,7天后恢复正常水平。在组织水平上进行了转录组测序（RNA-seq）和生物信息学分析来分析低剂量光动力治疗对血脑屏障调控相关通路的影响,对PBS、20 mg/kg 5-ALA+10 J/cm~2、20 mg/kg5-ALA+20 J/cm~2三组进行光动力干预1.5 h后差异表达基因鉴定,分别有779和3186个基因被鉴定为显著差异表达的基因(|Log2Foldchange|＞0＆-log10（padj）＞1.3),与MAPK信号级联或氧化磷酸化途径与能量代谢过程高度相关。基因富集分析（Gene Set Enrichment Analysis,GSEA）结果显示,20 mg/kg 5-ALA+20 J/cm~2条件干预后,九个与热休克蛋白家族相关的基因（HSPB1,HMOX1,GSTP1,HSPA1B,PTGS2 DSUP1,HSPA1A,LCN2,ADA）得到显著性表达,氧化应激途径得到了丰富;20 mg/kg 5-ALA+10 J/cm~2干预也可以诱导炎症反应;凝胶电泳结果显示,20 mg/kg 5-ALA+20 J/cm~2组ERK1/2蛋白被显著激活,磷酸化水平为对照组的2.5倍,JNK的磷酸化水平被上调,而p38的磷酸化水平被下调,表明PDT诱导了氧化应激过程;通过透射电子显微镜（TEM）来确定微血管的完整性以及PDT对胞吞囊泡的影响,结果显示,血脑屏障微血管和紧密连接蛋白具有完整性,20 mg/kg+20 J/cm~2组转胞吞囊泡数量是PBS组的2倍,胞吞小泡的大小是PBS组的2.5倍,结果证明光动力干预增强了转胞吞作用,与胞吞作用相关的转运机制是增强血脑屏障渗漏的关键因素。通过免疫荧光染色对脑组织微血管和BBB泄漏区域进行共定位,验证光动力疗法在动物组织水平上对血脑屏障紧密连接蛋白表达水平的影响。结果显示PDT组外源示踪剂荧光分布在微血管周围,并且与微血管生物标志物的轮廓高度一致,PBS组中没有外源示踪剂荧光,这证明了光动力处理脑组织后,血脑屏障通透性增加,转胞吞途径增强,大分子能够穿过血脑屏障。此后,探索PDT处理显著提高BBB通透性后对神经元或神经胶质细胞的影响,神经系统严重程度评分（NSS）结果显示,与对照组相比,实验组在不同的测评时间（PDT处理后1-7天）里未表现出明显的神经损伤,尼氏染色结果显示,未发现神经元丢失现象,H＆E染色结果未发现血脑屏障微血管破裂而导致的红细胞渗漏。最后,构建原位胶质瘤小鼠模型验证ALA-PDT疗法提高血脑屏障通透性后的治疗效果,结果表明,PDT联合TMZ治疗具有更好的治疗效果,模型小鼠肿瘤能够明显被抑制,体重变化较小且小鼠生存周期最长,部分小鼠生存周期超过60天;H＆E组织切片染色结果表明ALA-PDT+TMZ组具有最好的肿瘤细胞增殖抑制和杀伤效果。