背景：胶质瘤(Glioma)是神经系统最常见的原发恶性肿瘤,传统治疗主要包括肿瘤切除和放射治疗。但由于肿瘤侵袭性极强,术后复发率极高。随着干细胞研究的深入,人们发现在肿瘤细胞中也存在一小部分具有自我更新、无限增殖、多向分化潜能等干细胞样特性的肿瘤细胞,称为肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs).近年来已有研究者先后从脑胶质瘤组织和细胞株中成功分离出脑胶质瘤干细胞(brain glioma stem cells,BGSCs),并认为它们在胶质瘤的发生、发展和复发中起决定性作用。因而BGSCs理论的提出让我们认识到要治愈肿瘤,避免复发,必须针对BGSCs,这为进一步推动新型的分子水平的靶向药物治疗提供了方向。Hedgehog-Gli(简称Hh-Gli或HH)信号通路是由HH蛋白、膜受体、核转录因子Gli及下游目的基因组成。在神经系统的发育中,HH信号通路对神经干细胞的生长起关键作用。近年来通过对HH信号传导途径的深入研究,发现HH信号的异常与人类肿瘤形成有密切的联系。在多种肿瘤中均发现HH信号通路的异常激活,使用抑制剂阻断HH信号通路可抑制肿瘤的生长。在脑肿瘤中的研究发现HH信号通路可能参与了胶质瘤的启动。目前认为脑肿瘤干细胞可能起源于发生基因突变的神经干细胞,所以HH信号通路在BGSCs的增殖和分化过程中也可能发挥了重要作用。目前研究较多的HH通路特异性阻断剂是一类植物性甾体碱-Cyclopamine,主要通过对抗膜受体Smo而抑制HH信号通路活性。在体外培养和体内实验中均能促进胶质瘤细胞凋亡,抑制种植瘤生长。但理论上抑制作为调节HH通路最下游的Gli蛋白的转录活才性是治疗多种Gli依赖性肿瘤的最有效措施,具有更广泛的应用价值。目的：分选并鉴定人脑胶质瘤细胞系U87-MG中的BGSCs,明确HH信号通路活化的标志物Gli-1在BGSCs增殖、分化过程中及正常脑组织中的表达丰度。研究Gli-1转录的特异性阻断剂GANT-61对胶质瘤细胞作用效果,包括对HH通路活性、细胞凋亡及致瘤能力的影响。方法：对人脑胶质瘤细胞系U87-MG进行免疫磁珠分选,将分选后的脑胶质瘤干细胞培养于无血清培养基中,经流式细胞仪检测CD133+表达、单克隆形成试验和移植裸鼠致瘤实验对BGSCs特性加以鉴定。用RT-PCR、Western Blot检测BGSCs在无血清培养的增殖状态、血清培养的分化状态和正常脑组织中Gli-1的表达丰度。利用细胞增殖抑制试验(MTT法)观察不同浓度GANT-61对BGSCs分化状态下细胞活性的影响,确定其有效浓度。用GANT-61处理血清培养分化状态的BGSCs,用DMSO做对照组。real-time PCR、Western Blot检测处理组和对照组在Gli-1和抗凋亡基因Bcl-2表达上的变化,流式细胞仪检测对细胞凋亡的影响,观察对裸鼠致瘤能力是否改变。结果：经分选后的胶质瘤细胞能高表达干细胞标志物CD133+,无血清培养能形成悬浮克隆球,符合干细胞超微结构特点,移植裸鼠后能形成典型胶质瘤细胞特性的移植瘤。Gli-1在BGSCs无血清增殖过程中强表达,有血清分化过程中表达较弱,但对比正常脑组织也有明显升高。GANT-61对Gli-1表达增高的分化状态BGSCs作用48小时可达最大抑制效果,其IC50为10uM。GANT-61阻断后能明显抑制Gli-1的转录活性,Gli-1和Bcl-2表达明显减弱,细胞活性受抑制,早期凋亡细胞明显增加,丧失致瘤能力。对照组则无明显变化,组间差异有显著性。结论：人胶质瘤细胞中存在一小部分具有自我更新、无限增殖、多向分化潜能的BGSCs,HH信号通路在BGSCs增殖和分化过程中均有异常激活的表现,增殖过程中更为明显。在BGSCs分化状态中,GANT-61能通过抑制Gli-1的转录活性而阻断HH信号通路,具有时间和剂量依赖的细胞活性抑制作用,GANT-61在BGSCs分化过程中能明显诱导细胞凋亡,这与其作用于细胞周期因子Cylin D2和抗凋亡因子Bcl-2有关。