超声联合微泡与高温热疗开放大鼠血脑屏障的对比研究

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低频超声开放大鼠血脑屏障的研究

低频超声开放大鼠血脑屏障的研究张震;夏春义;薛一雪;刘云会【期刊名称】《解剖科学进展》【年(卷),期】2007(13)4【摘要】目的探讨1MHz低频超声在不同功率、不同照射时间对大鼠脑细胞及血脑屏障的影响,寻求开放血脑屏障的最佳条件。

方法119只Wistar大鼠颅顶右前方开窗后超声照射,采用伊文思蓝(EB)法检测血脑屏障通透性的变化;应用透射电镜观察内皮细胞紧密连接的变化。

结果1MHz、12mW照射20s或30s,照射后3hrs,血脑屏障通透性均显著高于对照组(P<0.05),电镜下微血管内皮紧密连接呈开放状态,照射时间30s时,可见部分神经元核膜变形;照射后12hrs,与对照组相比血脑屏障通透性无明显差异(P<0.05),且部分神经元核膜的变形无明显恢复。

1MHz、8mW照射的各组与对照组比较血脑屏障通透性无明显差异(P<0.05)。

结论1MHz、12mW、照射时间20s可能是可逆性地开放血脑屏障的适宜条件。

【总页数】3页(P343-345)【关键词】低频超声;血脑屏障;通透性【作者】张震;夏春义;薛一雪;刘云会【作者单位】中国医科大学一院急诊科;中国医科大学二院神经外科;中国医科大学神经生物学教研室【正文语种】中文【中图分类】Q189;R338【相关文献】1.低频聚焦超声联合微泡开放大鼠血脑屏障的时间参数对比研究 [J], 陈芸;蔡有利;王峰;石宇;鲁树坤2.低频超声破坏微泡造影剂开放血脑屏障的实验研究 [J], 童林艳;胡长林;王志刚;冉海涛3.低频聚焦超声联合sonovue靶向开放小鼠血脑屏障的实验研究 [J], 蒋文军;谢明星;杨亚利;丁尚伟4.经颅低频聚焦超声联合微泡在开放血脑屏障中的研究进展 [J], 张留影;徐璇;陈茉弦;敖丽娟5.经颅低频聚焦超声联合微泡在开放血脑屏障中的研究进展 [J], 张留影;徐璇;陈茉弦;敖丽娟;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

聚焦超声联合微泡开放血脑屏障的研究进展

ＫＥＹＷｏＲＤＳＦｏｃｕｓｅｄｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ；Ｍｉｃｒｏｂｕｂｂｌｅ；Ｂｌｏｏｄ－ｂｒａｉｎｂａｒｒｉｅｒ
血脑屏障是血液与脑组织之间的一种特殊屏障，主要由脑血管内皮细胞及其之间的紧密连接、毛细血管基底膜及星形胶质细胞终足形成的胶质膜组成。它在阻止有害物质进入脑内的同时，也成为了药物治疗脑内疾病的重大障碍。如何安全、可逆地开放血脑屏障一直是科学家研究和关注的重点。聚焦超声联合微泡有望在不久的将来成为开放血脑屏障、治疗脑内疾病的新手段。本文就聚焦超声联合微泡在开放血脑屏障上的发展及其潜在应用做一综述。
关键词聚焦超声；微泡；血脑屏障
［中图法分类号】Ｒ４４５．１
［文献标识码］Ａ
Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｏｆｏｐｅｎｉｎｇｂｌｏｏｄ－ｂｒａｉｎｂａｒｒｉｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｙｆｏｃｕｓｅｄｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｍｉｃｒｏｂｕｂｂｌｅｓ
窗，来减少超声波的衰减及增强聚焦能力。而低频超声穿透性强以此相对减小颅骨的吸收和反射作用，可在不去除颅骨的前提下实现准确聚焦开放血脑屏障。２００１年，Ｈｙｎｙｎｅｎ等发现在使用聚焦超声照射同时联合静脉给予超声微泡造影剂，可明显降低聚焦超声开放血脑屏障的阈值，同时减轻对辐照靶区周围脑组织的损伤。此后多数关于可逆性开放血脑屏障的实验均是在脉冲式聚焦超声联合微泡及不开骨窗的前提下进行。
二、聚焦超声联合微泡开放血脑屏障的相关参数超声联合微泡的辐照强度过低故不能有效开放血脑屏障，而过高的辐照强度造成的损伤也增加。目前证实影响辐照强度的超声参数主要有超声频率、辐照靶点处的负峰值声压（即声压幅值）、脉冲长度及辐照时间等；与微泡相关的参数主要是微泡的剂量和大小，。动物实验研究结果显示，血脑屏障的开放程度与上述参数呈正相关；但同时，随着上述参数值的升高，会诱导红细胞外渗、增加凋亡细胞的数量，甚至造成脑组织

超声联合微泡开放血-脑屏障及其影像学评价的研究进展

ＢＢＢ提供了一种新的手段。本文就该技术的发展及其影像
学评价作一综述。
件下超声效果的比较。当然在其他参数下，二者之间是否还
符合ＭＩ关系，是否能用ＭＩ为超声效应的指标还有待的作
最早在研究高强度聚集超声治疗脑部疾病时发现，除消融作用外，聚焦超声（ｏｕｅｌａｏｎ，ＦＳｆｃｓｄｕｔｓｕｄＵ）还可使ｒ
１３．．、２１６ＭＨｚ５个频率下照射脑组织时的声压阈值，发现二者存在ａ＝Ｔ／（Ｔ为声压阈值，ｆ探头频率，ａ常数）为为
此，如何安全、可逆地开放ＢＢＢ，促进药物向脑组织内转运，使药物在脑组织内达到更大的浓度而发挥药效，对脑内疾
病的诊断和治疗有重要意义。静脉给予超声微泡造影剂时，用超声照射脑组织可以使照射区域局部脑组织的ＢＢ可逆Ｂ开放，并且具有安全、稳定、无创、靶向等优点，为开放
的关系，这与平时所用的超声参数机械指数（）＝ＴｆＭＩ／接近，用ＭＩ示二者之间的关系发现各个频率下其ＭＩ表值均在０４．６左右。ＭＩ是相对容易获得的超声参数，达到相值似效应所需频率和声压之间的关系符合ＭＩ，这不仅大大方便了不同条
中国医学影像学杂志

聚焦超声联合微泡开放血脑屏障机制及监测方法的研究进展

• 198 •《生物医学工程学进展》2016年第37卷第4期综合述评doi： 10.3969/j. issn. 1674 - 1242.2016.04.005聚焦超声联合微泡开放血脑屏障机制及监测方法的研究进展王敏，沈圆圆，汪天富，陈思平，刁现芬医学超声关键技术国家地方联合工程实验室（深圳市，518060)广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室（深圳市，518060)深圳大学医学院生物医学工程系（深圳市，518060)【摘要】聚焦超声联合微泡能够瞬时、局部和可逆地开放血脑屏障，该方法现已成为靶向投递药物治疗脑部疾病的一个研究热点。

该文在详细介绍了血脑屏障的发现及其功能的基础上，介绍了聚焦超声联合微泡开放血脑屏障的可能机制，并分析对比了三种典型的血脑屏障开放监测方法(示踪剂法、医学影像学监测法和基于空化效应的监测法），最后对聚焦超声联合微泡开放血脑屏障的机制及其监测方法进行了展望。

【关键词】聚焦超声；微泡造影剂；开放血脑屏障；监测方法【中图分类号】R445.1 【文献标志码】A 文章编号= 1674 -1242 (2016)04 - 0198 - 06 Progress of Mechanisms and Monitoring Methods of Opening Blood - brain Barrier Using Focused Ultrasound Combined with MicrobubblesWANG Min,SHEN Yuanyuan,WANG Tianfu,CHEN Siping,DIAO Xianfen National- Regional Key Technology Engineering Laboratory for Medical Ultrasound (Shenzhen, 518060) Guangdong Key Laboratory for Biomedical Measurements and Ultrasound Imaging (Shenzhen, 518060)Department of Biomedical Engineering,School of Medicine,Shenzhen University (Shenzhen, 518060)【AJbstract】"The blood- brain barrier (BBB)could be opened by focused ultrasound combined with micro-bubbles transiently,noninvasively and locally.Recendy,this method has become a new strategy for brain- targeted drug delivery.In this paper,firstly,the discoveries and functions of the BBB were described in detail.Secondly,the possible mechanism of opening BBB using focusing ultrasound combined with microbubble was introduced. Then,three monitoring methods for the BBB opening,that is,the tracer method,medical imaging monitoring method and the monitoring method based on cavitation effect were reviewed.Finally,the mechanism of the BBB opening by focusing ultrasound combined with microbubbles and its monitoring methods were prospected.【Key words】focused ultrasound，microbubble contrast agent,blood brain barrier opening,monitoring methods〇引言19世纪末，Paul Ehrlich发明了活体染色法，在他将一种水溶性染料注人动物的循环系统后，发现动物身体除脊髓和脑部外的其他所有器官均被染色，而脊髓和脑却不着色，因而猜想可能存在某种作者简介:王敏,E - mail: 1219421323@ qq. com 屏障保护着大脑和神经组织。

超声微泡造影剂介导PEDF基因转染大鼠视网膜与传统转染比较的实验研究

ａｇｎｌｓｒｗｅｅｒｎｏｙｄｖｄｄｉｔｈｅｒｕｓ（ｒｏａｅｒａｄｍｌｉｉｅｎｏｔｒｅｇｏｐ：１）ｔｅｒｔｒｃｅｔｄｎｒａｍｅｔ（）ｍｉｒｂｂｌｓｈａｓｗｅｅａｃｐｅｏｔｅｔｎ；２ｃｏｕｂｅ
一
中国超声医学杂志２０年０８
第２卷第１期ＣｉｓＪｔｓｕｄｄ！４ｏｈｅＵｌａｎｎｅｒｏＭｅ
８１一７
超声微泡造影剂介导ＰＥＤＦ基因转染大鼠视网膜
与传统转染比较的实验研究
廖沁周希瑗王志刚
ａｔｈｅｉｈｔｎｋｅａｍｉＮＡＰＥＤＦｅｅｎｆｓｄｉｔｈｅｉｒｏｕｏａｓｔａｃｄｗｔｈｅａｄｐｌｓｄＤｏｆｗｒｉｕｅｎｏｔｖｔｅｓｆｒｔｗｉｈｅｏｓｄＯｌｒｓｎｄｔｘｐｅｔｕｔａｏｕｉｍｅａｅｙ；（ｍｄｉｔｌ３）ｌｐｏｏｅｉｈｔａｄｐａｍｉｉｓｍｓｗｔｈｅｎｋｅｌｓｄＰＥＤＦｗｅｅｉｕｓｄｉｏｔｔｅｓｒｎｆｅｎｔｈｅｖｉｒｏｕ．Ｒａｓｗｅｅｋｌｅｎｄｅｓｔｒｉｌｄａｙｅｗｅｅｅｒｎｕｃｅｔｄａｌａｅｔ７ｄ，１ｎｆｅｒａｍｅ．４ｄａｄ２８ｄａｔｒｔｅｔｎｔＧｅｎｘｅｓｏｎｏｆＰＥＤＦｉｈａｓｒｔｎｎｄｃｏｒｄｓｗａｅｅｐｒｓｉｎｔｅｒｔ ’ ｅｉａａｈｏｉｓｄｅｃｅｅｔｔｄｂｙＲＴ— ＰＣＲ．，ａｄｔｅｔｅａｅｉｆｉａｙｏｎｈｈｒｐｕｔｃｅｆｃｃｆＣＮＶａｘｍｉｄｂｗｓｅａｎｅｙＦＦＡ．ｓｌｓ７ｄａ４ｄｌｔｒ，ｔｅＲｅｕｔｎｄ１ａｅｈｉｆｃｉｆｉｉｎｃｆｔｅｇｒｐ２ａｏｕｎｅｔｏｎｅｆｃｅｙｏｈｏｕｎｄｇｒｐ３ｗａｓｎｏｆｅｅｔｄｉｆｒｎｔ，ｂｕ８ｄｌｅｔ２ａｔｒ，ｔｎｆｃｉｆｉｉｃｆｔｒｕｐｈｅｉｅｔｏｎｅｆｃｅｎｙｏｈｅｇｏ２ｗａｓｈｉｈｅｈａｈａｆｇｒｕｐ３ｇｒｔｎｔｔｏｏ．Ｗｉｈｈｅａｔｔｄｍｉｓｒｉｎｏｆｕｔａｏｕｎｉｔａｔｏｌｒｓｎｄ～ｅｉｅｉｒｕｂｂｅｅｔｕｔｏｎ，ｈｅＣＮＶｍｄａｔｄｍｅｏｂｌｓｄｓｒｃｉｔｗｅｅｎｂｉｅｆｅｔｖｙ．ｎｌｉｎｓＴｈｅＰＥＤＦｘｐｒｓｉｎｎｒｔｒｔｎｄｃｏｒｏｄｗａｎｃｅｓｄｄｕＯｔｅｒｉｈｉｔｄｅｆｃｉｅｌＣｏｃｕｓｏｅｅｓｏｉａｓ’ ｅｉａａｎｈｉｉｓｉｒａｅｅｔｈ

超声微泡造影剂携基因无创性开放血脑屏障的研究进展

综述超声微泡造影剂携基因无创性开放血脑屏障的研究进展刘芳朱家安陈剑由于血脑屏障(blo od bra i n barrier)以及复杂的解剖因素,中枢神经系统疾病的治疗效果往往不甚理想,基因治疗为中枢神经系统疾病提供了一种新的治疗途径。

超声联合微泡介导基因转染是近年来兴起的一种基因转染技术,与传统的基因载体相比,超声微泡造影剂不仅克服了细胞损伤大、免疫原性、细胞毒性和转染率低下的问题,而且能够使血脑屏障可逆性短暂开放,成为中枢神经系统领域研究的一大热点。

一、超声微泡造影剂在中枢神经系统基因转染中的应用具有治疗作用的微泡为内含大分子量气体的球形体,表面包被着一层起稳定作用的物质,如油类、脂质体、蛋白质、多聚体和表面活性剂等[12]。

微泡在液体中的稳定性主要取决于微泡的体积、培养基的温度、气体密度及表面包被物的性质等[2]。

微泡在超声介导下可引起空化作用[3]。

在这一过程中,微泡压缩、膨胀并发生内爆,产生的能量可引起声孔效应,即细胞膜可逆性地对大分子物质开放,大分子可以进入细胞并被细胞捕获[45]。

载有基因的微泡在超声照射下破裂,释放的基因可通过细胞表面的孔道进入靶细胞内,从而发挥治疗作用。

增大声压、延长超声照射时间、降低超声频率以及提高造影剂的浓度均可增强空化作用[67]。

作为一种新型的非病毒基因载体,超声微泡造影剂具有以下优点:(1)可视性:利用声像图和超声组织定位的方法可监控其释放过程和对组织的作用情况,确保定位更加准确[8]。

(2)安全性:超声介导下微泡破裂可使细胞膜通透性发生短暂的、可逆性的改变,对细胞活性影响较小,无细胞毒性和免疫原性,是一种安全、无创的基因载体[910]。

(3)易于制备:与病毒载体相比,微泡制备简便,可以实现大规模的生产。

(4)可逆性开放血脑屏障:研究发现超声介导微泡破裂能够使血脑屏障可逆性地短暂开放,在无创情况下使基因发挥治疗作用成为可能[11]。

为了证实超声微泡造影剂在中枢神经系统基因转染中的应用价值,Tan i ya m a 等[12]将携带绿色荧光素酶的裸质粒DNA 同Optiso n(表面由白蛋白包被的第二代造影剂)共同注射到小鼠脑内,在注射部位进行超声照射。

MRI引导聚焦超声联合微泡开放血脑屏障的时效关系

ｔｒｅｅｏａｉｓａｇｔｄｌｃｔｏｎｗｉｈ．ＴＭＲＩｏｕｅｔａｏｕｈｅａｓｔｍ，ａｎｈＴ１ｔ１５ｆｃｓｄｕｌｒｓｎｄｔｒｐｙｙｓｅｄｔｅｗｅｇｈｔｄｃｉｅｏｎｔａｔｎｈｎｃｍｅｎｒｓｅａｅｔｗｅｅｏｂａｉｅｈａｆｅｈｅｓｉａｉｒｔｎｄ２ｔｒｔｏｎｃｔｏｎｓＴｈｅＭＲＩｄｅｉｅｉａｌｉｅｉｙｖｕｓａａｃａｇｅｓｃ．ｒｖｄｓｇｎｎｔｎｓｔａｌｅｔｅｈｔｒｔｗａｏｍｐｅｉｈｔｅａｒｄｗｔｈｄｅｒｓｏｌｇｉａｉｄｉｇｅｅｏｆｈｉｔｏｃｌｆｎｎｇｓＲｅｕｌｓＷｈｎｔｅｕｌｒｓｎｄｓｉａｔｄｆ１１Ｓ，ｔｅｉ．ｓｔｅｈｔａｏｕｏｎｃｅｏｒ０Ｓｏｒ４ｈｓｇｎａｉｅｎｉｙｏｈｌｎｔｓｔｆｔｅ
ＹａｇＹａｑｎｇ，Ｃｈｅｕｎ，ＳｇＹｕ，ｅｌｎｎｉｎｇＹａｏｎｔａ
Ｄｅａｔｅｅｏｓｇｅｙ，ＳｅｏｎｆｉａｔｄＨｏｐｉａｐｒｍｎｔｏｆＮｕｒｕｒｒｃｄＡｆｌｅｓｔｌｉ
ｃｎｓ，ｓｈａｉｓｅｒｉａｎｈａｇｅｕｃｓｔｓｕｅｎｃｏｓｓ，ｄＲＢＣｘｕｄｔｏｎ．ｎｃｕｉｓＴｈＲＩｇｕｉｅｏｃｓｄｕｌｒｓｅａｉＣｏｌｓｏｎｅＭ — ｄｄｆｕｅｔａｏｕｎｓｏｃａｅｄａｓｉｔｄｍｉｒｃｏｂｕｂｂｌｓｕｐｔｏｏｕｄｏｐｎｔｏｒｉｒｉｒｉｈｅｆａｌｔｓｕｅＴｈｅｅａｎｅ１ｈａｅｏｆｔｅｓｇｎｅｄｉｒｉｎｃｌｅｈｅｂｌｏｄｂａｎｂａｒｅｎｔｏｃｉｓ．ｎｈｃｄＴｐｓｈｉａｌ

超声联合微泡造影剂提高血脑屏障通透性及临床应用的研究进展

超声联合微泡造影剂提高血脑屏障通透性及临床应用的研究进展发表时间：2016-06-16T15:33:15.180Z 来源：《医师在线》2016年3月第6期作者：邓琼珍[导读] 近年来，随着微泡造影剂的研究不断取得新突破，超声联合微泡造影剂辅助颅内肿瘤化疗已成为一种靶向治疗的新模式。

邓琼珍（重庆医科大学附属第一医院心内科超声心动图室；重庆400016）摘要：随着微泡造影剂的研究不断取得新突破，利用超声联合微泡造影剂提高血脑屏障通透性辅助颅内肿瘤化疗已成为一种靶向治疗的新模式，我们就目前的研究进展组作一综述。

关键词: 微泡造影剂血脑屏障在脑部肿瘤的治疗中，化疗药物在脑组织的疗效主要取决于血脑屏障对药物的通透性，有创性的跨过血脑屏障(Blood brainbarrier,BBB)给药是有效增加化疗疗效的方法，但因有创性给药技术对操作要求较高且造成颅内感染的风险较高，目前还难以广泛应用于临床，故无创性的促进药物跨过BBB，使之在脑内能达到有效药物浓度是脑部肿瘤治疗发展的重点[1 ]。

科学家Vykhodtseva首次发现超声波能开放BBB，开创了利用超声技术辅助治疗脑部肿瘤的新领域。

近来通过超声波技术构建多功能的跨BBB药物转运系统正逐步走向新的超声治疗研究领域。

一、血脑屏障血脑屏障内皮细胞与非血脑屏障内皮细胞解剖结构及生理功能的差异决定了血脑屏障对外来物质的高选择性，血脑屏障内皮细胞的特异性主要为：(1)与周边形成紧密连接；(2)其吞噬及跨膜转运活动相对较弱；(3) 胞内线粒体是非血脑屏障内皮细胞的两倍多，提示细胞代谢更活跃，完成相关活动所需的能量更多；(4) 对于脑细胞营养所需的基本物质主要通过细胞膜上的特异性转运分子实现。

以外，BBB还具有缺少收缩性蛋白、缺乏饮液小泡、细胞内有丰富的酶系统和内皮细胞膜表面带负电荷的独特特征。

血脑屏障的这种特异性是为了维护颅内环境的稳定、保护大脑，确保脑的正常代谢和生理功能。

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中国热带医学2009年第9卷第7期CHINA TROPICAL M EDICINE Vol.9No.7July 2009［论著］血脑屏障(blood brain barrier ，BBB ）的存在阻止了许多化学物质，如水溶性药物、大分子(200～1200D ）进入脑组织，特别是大多数化疗药物和基因载体因很难透过BBB ，使许多中枢神经系统疾病的潜在治疗药物在应用中受到限制。

目前已有文献报道，超声照射联合微泡、全身热疗(Hyperthermia ）等均可导致血脑屏障开放。

本研究通过动物实验，观察模拟全身高温热疗大鼠以及微泡联合低频超声经颅照射两种方法对血脑屏障及脑组织病理学的影响，以便为今后相关研究提供可靠依据。

1材料和方法1.1材料与分组选用HP5500超声仪，S3探头，频率为1MHz ，探头直径2cm 。

微泡造影剂为全氟显(南方医科大学南方医院提供），每瓶造影剂约含4.5×109个微气泡，微泡直径约3.0~3.5μm ；选择成年雄性SD 大鼠40只(南方医科大学实验动物中心提供），体重231~247g ，随机分为实验A 组(超声+微泡组）、实验B 组(高温热疗组）和对照组(C 组），实验组每组15只，对照组10只。

实验开始前两周在室温26℃左右的动物房内常法喂养大鼠。

本实验已征得南方医科大学动物实验伦理委员会同意。

1.2方法1.2.1建立模型以2%戊巴比妥45mg/kg 腹腔内注射麻醉大鼠，然后手术显露股静脉，行股静脉穿刺、置管。

实验过程中根据需要可追加麻醉药物用量，同时作造影剂注入通道。

C 组大鼠麻醉后放在室温下(25~26℃）4h ；将A 组大鼠颅顶部去毛，仰卧固定于手术台上，用薄壁水囊包裹探头，聚焦深度设定为10mm ，实验时以3ml 生理盐水溶解造影剂并摇匀，使用时每个标本自股静脉缓慢注入0.5ml 造影剂并以生理盐水1ml 冲管，照射5分钟；B 组大鼠放在具备生物氧供给的加温仓内(人工气候模拟室-南方医科大学热卫系研制），加温仓的温度36℃(仓内风速25cm/秒，相对湿度为65%），加温3小时后出仓，待其肛温在室温下降至37℃。

C 组仅用生理盐水1ml 冲管。

实验期间以HP3000多功能监护仪监测肛温、心率。

记录麻醉药物用量及大鼠死亡情况。

超声联合微泡与高温热疗开放大鼠血脑屏障的对比研究李征毅1，刘友坦2，冯健1，吴凤林3，李泉水1，张家庭1，郭进强4*基金项目：深圳市科技局立项基金资助,（项目编号：200802029）；深圳市重点医学专科建设经费资助，（项目编号：2005C06）作者单位：1.深圳市第二人民医院超声科，广东深圳518035；2、深圳市第二人民医院麻醉科，广东深圳518035；3.南方医科大学南方医院超声科，广东广州510515；4.南方医科大学热卫系，广东广州510515作者简介：李征毅（1976~），男，硕士，主治医师，主要从事超声介入及超声生物学研究。

摘要：目的探讨1MHz 低频超声诱导微泡破坏和高温热疗两种方法对大鼠血脑屏障通透性的影响。

方法将大鼠分为2个实验组与1个对照组，实验A 组大鼠经股静脉注入微泡造影剂后，采用频率1MHz 、声强1.2W ／cm 的超声波经大鼠颅骨照射3min ；实验B 组大鼠于加温仓以36℃加温3h ；对照组（C 组）仅室温下静脉注射生理盐水。

干湿重法测定脑水含量，伊文思蓝测定法观察大鼠血脑屏障通透性，光镜和电镜下观察脑组织、脑细胞和血脑屏障病理学改变。

结果超声联合微泡组和热疗组血脑屏障通透性均显著高于对照组(P <0.05)，电镜下微血管内皮紧密连接呈开放状态。

结论超声照射联合微泡和全身热疗均可开放血脑屏障。

关键词：低频超声；血脑屏障；通透性；热疗；微泡中图分类号：R454.5文献标识码：A文章编号：1009-9727（2009）7-1219-03Permeability of blood-brain barrier by ultrasound-induced microbubble destruction or hyperthermia opening in rats.LI Zheng-yi ，LIU You-tan ，FENG Jian ，et al.（1.Shenzhen Municipal Second People's Hospital ，Shenzhen 518035，Guangdong ，P.R.China ）Abstract:ObjectiveTo compare the permeability of blood-brain barrier （BBB ）by two different opening methods,ultrasound combined with microbubble destruction and hyperthermia opening in rats.MethodsFourty male Sprague -Dawley （SD ）rats were randomly divided into 3groups.The rats of group A （n=15）were sonicated by ultrasound （1MHz ，1.2W/cm ）for 3min after microbubbles injected through femoral vein.Rats of groups B （n=15）were exposed to whole body hyperthermia （WBH ）in a heated container maintained at 36℃for 3hours.Rats of control group （group C ）（n=10）got saline injection into femoral vein.Brain water content was determined by dry-wet weight method,the BBB permeability was measured by Evans blue assay and the state of the interendothelilal tight junction of capillaries was observed with transmission electron microscope （TEM）.ResultsCompared with the normal control,BBB permeability increased andinterendothelilal tight junction of capillaries opened,but the abnormalities of nucleo -membrane of neurons was seen in groups B.Conclusion Ultrasound combined with microbubble destruction and hyperthermia could also open BBB.Key words:Low frequency ultrasound ；Blood-brain barrier ；Permeability ；Hyperthermia ；Microbubble1219CHINA TROPICAL M EDICINE Vol.9No.7July2009中国热带医学2009年第9卷第7期1.2.2血脑屏障通透性改变及脑水肿观察A组与C组大鼠在超声照射结束30min后，B组大鼠肛温下降至37℃后，分别经股静脉注射2%伊文思兰（Evans Blue，EB）3ml/kg。

5min后开胸暴露心脏，将穿刺针自心尖部插入心脏并送达主动脉开口处固定，剪开右心耳，结扎腹主动脉，用肝素生理盐水以80mmHg压力灌洗直至右心耳流出清亮的液体。

断头取脑，将切取的脑组织标本放在内有0.5ml生理盐水湿润的定性滤纸培养皿中，以防水分蒸发。

血脑屏障通透性的测定：取右大脑皮层组织0.2g~0.3g，用滤纸吸除表面水分及血渍，称湿重后按10ml/g置于甲酰胺溶液中，加塞置于37℃恒温水浴箱中，48h后甲酰胺呈现深浅不同的蓝色，脑组织呈无色透明状，吸取上清液，U-V300紫外-可见光分光光度计（λ=632）比色后测定吸光度（A）值。

纯甲酰胺溶液设为空白对照，根据标准曲线，计算EB含量（μg/g）。

脑水肿情况的测定：取右大脑组织0.2~0.3g，用滤纸吸除表面水分及血渍，置于称量皿中称重（从开始取脑至第1次称重完毕控制在5min内），恒温干燥箱内56℃烤72h至恒重后称干重（两次干重之差≤0.0002g），根据Elliot公式计算脑组织含水量，脑含水量（%）=（湿重－干重）/湿重×100%。

1.2.3脑组织、脑细胞和血脑屏障病理学变化观察光镜下观察脑组织病理学变化：取左半脑组织浸入4%多聚甲醛内，4℃固定48h，修成厚4mm3组织块，常规酒精脱水，石蜡包埋，行5μm冠状切片，作HE染色及尼氏小体染色，Olympus显微镜下观察、照相。

电镜下观察神经元和血脑屏障病理学变化：取脑组织前用4%多聚甲醛和2%戊二醛/(pH7.4)对大鼠进行心脏灌注，灌注完毕后取脑组织并修成1mm3大的脑组织小块，浸入2%戊二醛(pH7.4)内，4℃固定过夜。

常规脱水，环氧树脂618包埋，超薄切片，醋酸铀-枸橼酸铅染色，H-600型80KV条件下透射电镜观察，照相。

1.3数据统计应用SPSS13.0统计软件进行处理。

计量数据以均数±标准差（x+s）表示，组间比较采用单因素方差分析，计数资料用卡方检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果2.1脑组织表面见小片血管周围红细胞渗出，脑组织轻度蓝染，冠状切面见损伤血管局限于皮层脑组织，未及侧脑室，对照组脑组织肉眼未见明显蓝染。

B组、A组和C组的脑组织水含量由高到低依次下降，A组和B组EB渗出量高于C组（P<0.01），详见表1。

表1各组大鼠脑组织含水量和EB渗出量比较（x+s）注：△：组间P＜0.01。

2.2组织病理学观察A组：大鼠标本显示其脑皮质结构层次分明，神经细胞未见明显损害，胞膜完整，细胞核及核仁清楚，周围组织水肿，血管与神经间充有液体，可见红细胞渗出，脑血管间隙增宽，紧密连接增宽，并可见窗孔、吞饮小泡增加，周围神经细胞形态正常（图1）；B组：周围组织水肿较A组明显，红细胞渗出更为明显，细胞间质水肿，线粒体、粗面内质网等细胞器肿胀模糊，部分髓鞘松懈变性，小胶质细胞浸润。