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Science關(guān)注革命性技術(shù):用超聲打開(kāi)血腦屏障

日期:2015-03-16 08:47:17

 從產(chǎn)前檢查到破碎腎結(jié)石,超聲已經(jīng)成為了醫(yī)生們的通用工具。現(xiàn)在,一些研究團(tuán)隊(duì)希望用這一技術(shù)治療一些嚴(yán)重的大腦疾病。

 

血腦屏障是大腦血管壁上的一層緊密細(xì)胞,它能保護(hù)大腦抵御感染、毒素和其他威脅。不過(guò),血腦屏障的存在也讓大腦疾病很難治療。人們發(fā)現(xiàn),超聲與微泡結(jié)合能夠短暫打開(kāi)血腦屏障幫助藥物進(jìn)入大腦。目前,世界各地的科學(xué)家們正在對(duì)這一技術(shù)的效力和安全性進(jìn)行評(píng)估,Science網(wǎng)站特別刊文介紹了他們的新進(jìn)展。

 

多倫多大學(xué)的神經(jīng)外科醫(yī)生Todd Mainprize希望用超聲將化療藥物遞送到惡性腦瘤中,他在今年三月啟動(dòng)了首批臨床試驗(yàn)。昆士蘭腦研究所的研究團(tuán)隊(duì)用超聲去除小鼠大腦的淀粉樣蛋白斑塊,成功恢復(fù)了小鼠的記憶和認(rèn)知功能。這項(xiàng)研究以封面文章的形式刊登在本周的Science Translational Medicine雜志上。這些研究“將為大腦疾病的治療方式帶來(lái)一場(chǎng)革命,”超聲療法的發(fā)明者, Sunnybrook研究所的Kullervo Hynynen說(shuō)。

 

跨越血腦屏障是科學(xué)家們長(zhǎng)期追尋的目標(biāo)。Hynynen在大約十年前將超聲與微泡結(jié)合起來(lái),超聲能使微泡擠開(kāi)組成血腦屏障的細(xì)胞,引起血腦屏障滲漏。Hynynen認(rèn)為,這種技術(shù)可以幫助醫(yī)生將化療藥物遞送到大腦。此外,短暫滲漏還能激活大腦對(duì)β淀粉樣蛋白的炎癥應(yīng)答。Hynynen等人去年十二月在阿爾茨海默癥小鼠模型中進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)超聲療法的確能夠減少淀粉樣蛋白斑塊,小膠質(zhì)細(xì)胞也清除了更多的β淀粉樣蛋白(《Radiology》)。

 

昆士蘭腦研究所的Jürgen GötzGerhard Leinenga使用了另一種阿爾茨海默癥小鼠模型。他們將微泡注射到小鼠體內(nèi),然后用超聲束掃描小鼠的整個(gè)頭骨。在6-8周的治療后,研究人員用三項(xiàng)記憶任務(wù)對(duì)小鼠進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)小鼠記憶力得到了完全的恢復(fù)。

 

進(jìn)一步研究顯示,超聲療法使大腦組織中的淀粉樣蛋白斑塊減少了2-5倍。小膠質(zhì)細(xì)胞也“吃掉”了更多的β淀粉樣蛋白。不過(guò),小膠質(zhì)細(xì)胞可能并不是小鼠記憶力提升的唯一原因。因?yàn)?span lang="EN-US">Hynynen最近發(fā)現(xiàn),超聲能促進(jìn)小鼠生成新神經(jīng)元。

 

當(dāng)然,也有一些科學(xué)家擔(dān)心這一技術(shù)的安全問(wèn)題。打開(kāi)血腦屏障需要避免損傷組織、觸發(fā)過(guò)度的免疫反應(yīng)或者引起腦出血,這一點(diǎn)是相當(dāng)困難的,麻省總醫(yī)院的神經(jīng)學(xué)家Brian Bacskai說(shuō)。

 

GötzLeinenga計(jì)劃在大型動(dòng)物中進(jìn)一步測(cè)試超聲療法對(duì)β淀粉樣蛋白的效果,比如綿羊。而Hynynen正在和一家醫(yī)學(xué)成像公司合作將這一技術(shù)商業(yè)化(超聲并沒(méi)有在兔子和猴子的大腦中引起副作用)。不久,Mainprize的臨床試驗(yàn)將會(huì)給出更多的安全性數(shù)據(jù)。

 


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