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目的探讨低功率超声联合微泡靶向、可逆的开放大鼠脑血脑屏障(BBB),增强脑组织阿糖胞苷(Ara-C)药物浓度的可行性。方法1、实验组45只成年雄性SD大鼠,根据不同辐照时间(10s、30s、60s)和超声功率(0.8W、1.9W、2.7W)组合,分为9组,利用MRI增强扫描测定靶点信号增强值,通过静注伊文氏蓝后脑组织切片以观察靶点蓝染情况,从而判断血脑屏障是否开放,然后通过组织切片在光镜下观察脑组织受损程度,寻找大鼠血脑屏障开放的最适参数。2、常规剂量组25只SD大鼠,在超声联合微泡开放血脑屏障后的不同时间点(0h、2h、4h、6h、24h)经尾静脉注射常规剂量Ara-C(4mg/kg),通过MRI增强扫描测定靶点信号增强值,高效液相色谱法(HPLC)测定靶点和非靶点脑组织在不同时间点的Ara-C浓度。从而推测最适参数下超声联合微泡开放BBB后的BBB通透性的变化规律。3、大剂量组5只SD大鼠按上述方法2中相同的步骤经尾静脉注射微泡,但不进行超声辐照,模拟全身大剂量化疗注射Ara-C(50mg/kg),利用MRI增强扫描来测定靶点信号强度增强值, HPLC测定脑组织内的Ara-C浓度。4、分析实验组、对照组、大剂量组脑组织内Ara-C浓度的差异。测得的数值全部表示为均值±标准差(x±s),用SPSS13.0统计分析软件,各组数据之间的比较采用t检验,P<0.05为有统计学差异,P<0.01为有显著性差异。结果1.大鼠BBB开放的最适参数1.1靶点MRI增强扫描结果:对各组大鼠脑组织行MRI增强扫描发现,0.8W+10s组、0.8W +30s组、0.8W+60s组、1.9W+10s组、2.7W+10s组的增强值与对照组相比无显著性差异;1.9W+30s组、1.9W+60s组、2.7W+30s组、2.7W+60s组的增强值明显高于对照组(P<0.01)。1.2靶点EB染色结果:0.8W+10s组、0.8W +30s组、0.8W+60s组、1.9W+10s组、2.7W+10s组靶点均未见明显蓝染。1.9W+30s组、1.9W+60s组、2.7W+30s组、2.7W+60s组可见靶点蓝染,并且蓝染范围及程度随着幅照时长和超声功率的增加而增加。1.3 HE染色组织学检查结果:0.8W+10s组、0.8W +30s组、0.8W+60s组、1.9W+10s组、2.7W+10s组光镜下没有看到明显的靶点组织损伤或红细胞渗出,与靶点外的组织无显著区别;1.9W+30s组可见微血管周围少量红细胞的渗出,以及血管内皮细胞的轻微肿胀,但神经细胞形态没有明显异常;1.9W+60s组、2.7W+30s组见红细胞明显渗出,微血管明显破坏,内皮细胞破损,细胞碎片可见,实质细胞也有不同程度受损,周围组织可见水肿带;2.7W+60s组血管破裂以及红细胞广泛的渗出,可见血管内血栓形成以及少量炎细胞,神经细胞明显肿胀,组织液化坏死。2.最适参数下超声联合微泡开放BBB后其通透性变化规律超声功率1.9W辐照30s后0h、2h、4h靶点的MRI信号增强值和脑组织的Ara-C浓度明显高于非靶点处(P<0.01),2h达到峰值,而8h、24h组的测定值与对照组比较无显著性差异。3. HPLC测得超声实验组的脑组织Ara-C浓度为7.69±1.65ug/g脑组织,常规剂量Ara-C组为1.75±0.76 ug/g脑组织,大剂量阿糖胞苷组为7.04±2.76ug/g脑组织。超声实验组与大剂量阿糖胞苷组无显著性差异(P>0.05),而超声实验组明显高于常规剂量Ara-C组,有显著性差异(P<0.01)。结论1、在适宜的辐照时间和功率参数条件下(30s+1.9W),低功率超声联合微泡能可逆性开放BBB,而脑组织损伤很小。2、利用低功率超声联合微泡可逆开放BBB技术,能够显著增加脑组织Ara-C浓度,给予常规剂量即可达到大剂量Ara-C静脉给药相同效果,又避免了大剂量给药可能带来的全身副作用,效果明显优于单纯静脉给药,这种新型给药方式可能为防治中枢神经系统白血病提供一个新思路。