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目的：本研究旨在探讨调节胶质瘤干细胞Cathepsin L及自噬活性对胶质瘤干细胞(glioma stem cells, GSCs)辐射敏感性的影响及Cathepsin L及自噬活性对胶质瘤干细胞与辐射抗性的关键联系。方法：建立GSCs体外培养体系和裸小鼠皮下及原位移植瘤模型，用Cathespin L抑制剂Z-FY-DMK或白藜芦醇(Resveratrol)及SiRNACathespin L处理GSCs，再给予不同剂量的X线照射。克隆形成实验检测各处理组GSCs的放射敏感性差异。Hoechst33258荧光染色、流式细胞术Annexin V-FITC/PI检测细胞凋亡及凋亡率。JC-1试剂盒检测GSCs的线粒体膜电位、免疫荧光法和免疫组化法检测各处理组中GSCs干细胞表面标志相关蛋白的改变、单细胞凝胶电泳反映辐射后DNA的损伤修复情况、免疫荧光法和Western blot检测各处理组中GSCs的DNA损伤修复相关蛋白（DNA-PKcs、p-ATM）、LC3、Bcl-2的表达、HE染色分析各组移植瘤的组织学形态差异、MDC染色、透视电镜检测GSCs及各组移植瘤组织内的自噬小体，自噬溶酶体的改变。结果：抑制GSCs Cathepsin L活性联合X射线处理组与其他各处理组相比存活分数降低(P＜0.05)，细胞凋亡率显著增加(P＜0.05)；联合处理组的GSCs线粒体膜电位下降。免疫荧光结果显示，联合治疗组和单纯给药组的干细胞表面标志表达减少；单细胞凝胶电泳结果和γH2AX免疫荧光结果显示，联合治疗组中GSCs的DNA损伤修复能力减弱；Western Blot结果显示，联合治疗组GSCs DNA损伤修复相关蛋白（DNA-PKcs、p-ATM）的表达降低。裸鼠移植瘤实验中，联合治疗组的肿瘤相对体积与其它组均有显著差异(p<0.05)，HE染色可见联合治疗组肿瘤生长局限，与周围正常脑组织界限清楚，免疫组化法显示联合治疗组和单纯给药组的细胞的干细胞表面标志表达减少。Resveratrol处理GSCs再X射线处理组与其他各处理组相比存活分数降低(P＜0.05)，细胞凋亡率显著增加(P＜0.05)；免疫荧光法分析结果显示联合治疗组和单纯给药组的细胞的干细胞表面标志表达减少；单细胞凝胶电泳结果显示，联合治疗组中GSCs的DNA损伤修复能力减弱；Western Blot结果显示，联合治疗组Cathepsin L活性降低。MDC染色和透视电镜检测发现联合治疗组细胞中自噬小体明显增多。在裸鼠移植瘤实验中，联合治疗组肿瘤相对体积与其余各组有显著差异(p<0.05)，Western Blot结果显示联合治疗组Cathepsin L活性降低，Bcl-2表达降低，LC3-Ⅱ表达增加；透视电镜检测发现联合治疗组肿瘤细胞中自噬小体显著增多。结论：本课题研究发现，体内和体外实验中抑制Cathepsin L活性后再联合X射线处理GSCs，GSCs出现生长阻滞，GSCs移植瘤生长局限，干细胞表面标志表达减少，出现凋亡和线粒体膜电位下降，DNA损伤修复减慢，DNA修复相关蛋白DNA-PKcs和p-ATM的表达量降低；体内和体外实验中用Resveratrol联合X射线处理GSCs，GSCs出现生长阻滞，GSCs移植瘤生长受抑制，DNA损伤修复减慢，凋亡和自噬水平上调。本研究结果提示，调控自噬/Cathepsin L活性对GSCs的辐射敏感性起着重要作用，本实验结果为胶质瘤治疗提供了有效的作用靶点。