孤独症（Autism）又称自闭症,具有社会交往障碍、言语及智力发育障碍、兴趣范围狭窄、刻板重复行为等临床表现,给社会和家庭带来了巨大的经济和精神负担,成为一个亟待关注的公共卫生问题。有研究表明,孤独症患者血清中脑源性神经生长因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）表达水平存在异常。在中枢神经系统发育过程中,BDNF具有支持神经元存活、分化、生长和突触形成,维持神经元正常生理功能,调节神经递质释放,参与神经的可塑性等多种作用,但由于BDNF的分子量较大难以穿透血脑屏障（Blood-Brain Barrier,BBB）,所以如何促进BDNF有效地通过BBB,增加BDNF在中枢神经系统中的有效浓度,将是治疗孤独症的一个关键科学问题。低强度聚焦超声联合微泡可有效并无创地开放BBB,并大幅提高大分子药物难以入脑的效率。基于此,本课题提出使用超声联合微泡的方法开放孤独症大鼠模型的血脑屏障,递送BDNF入脑,通过对孤独症大鼠的行为学和病理结果探究疗效。本论文研究工作主要有:一、构建了慢病毒包被的BDNF质粒（m BDNF）,并验证该质粒在促转剂的作用下转染SH-SY5Y细胞,质粒中的BDNF与绿色荧光蛋白在细胞中共表达,结果证实本课题采用的慢病毒包被的BDNF质粒能成功转染至神经细胞,并有着较好的转染效果,为后续动物体内实验奠定了基础。二、建立了阳离子微泡以及负载m BDNF微泡的制备和表征方法。结果表明阳离子微泡平均粒径为1.33μm,浓度为6.79×108/m L,在动物体内的半衰期为10 min。该微泡与m BDNF黏附的效果较好,黏附效率在68.2%-96.9%之间。低强度超声联合微泡可以开放大鼠的BBB,且无明显神经损伤和出血现象。三、建立了孤独症大鼠动物模型。通过体重和睁眼情况检测,表明孤独症大鼠存在生长发育迟缓的现象。通过检测大鼠方向趋向性和游泳情况表明该孤独症大鼠模型的前庭发育较迟缓,运动能力、协调能力、方向感均较差,为后续实验提供重要基础。四、对孤独症大鼠进行超声联合负载m BDNF微泡的治疗,通过行为学分析、病理分析评估各组的治疗效果。探究行为学检测表明:孤独症大鼠模型组的探究能力明显下降,直接注射m BDNF组和超声+CMB-m BDNF组对探究能力与孤独症组相比具有一定的改善作用。社会行为学检测表明:与正常对照组相比,孤独症大鼠模型组的大鼠更喜欢独自相处,与其他大鼠缺少交流,存在交往障碍,经治疗后,交往障碍有一定程度的改善作用。病理切片结果表明:经直接注射m BDNF或是超声+CMB-m BDNF治疗均会对大鼠的前额叶皮层区有一定的改善作用;超声+CMB-m BDNF的改善效果更明显,与孤独症模型组的神经元细胞相比,治疗后的神经元形态趋向于正常。本文创新点如下:超声联合微泡作为一种非入侵式、无创、可重复的治疗方法,可以有效地开放BBB,并递送大分子物质或药物入脑,达到治疗中枢神经系统疾病的作用。脑源性神经生长因子BDNF具有改善神经元损伤的功能,然而难以穿透BBB。本课题针对孤独症,创新性地提出构建负载BDNF质粒的微泡,采用超声联合微泡的方法将BDNF递送入脑,对孤独症动物模型进行治疗,并通过体内实验和行为学检测探索了该方法的可行性。