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超声微泡介导H-FABP基因改善慢性心衰大鼠的心功能
目的 研究超声靶向破坏微泡(ultrasound targeted microbubble destruction,UTMD)技术转染H-FABP基因对心肌梗死后心功能的影响.方法 通过结扎成年雄性Wistar大鼠46只,体质量(220±20)g,冠状动脉前降支建立心肌梗死模型.于心肌梗死8周后,将存活的31只心衰大鼠随机分为4组:①H-FABP+超声+微泡组(H-FABP+ US/MB组,n=8),用超声破坏携H-FABP基因微泡转染大鼠心肌；②超声+微泡组(US/MB组,n=8),用超声破坏不含基因的微泡；③H-FABP+生理盐水组(H-FABP+NS组,n=8),由颈静脉输入含基因的生理盐水；④单纯手术组(SA组,n=7),仅由颈静脉输入生理盐水；⑤假手术组(SS组,n=6).基因转染14d后测定各组大鼠心功能,Western blot检测左心室非梗死区H-FABP表达,ELISA法检测静脉血及非梗死区心肌游离脂肪酸(FFA)含量,硫代巴比妥酸反应物(TBARS)法检测非梗死区心肌组织脂质过氧化水平,免疫组织化学法检测非梗死区心肌诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达.结果 心肌梗死大鼠各组与假手术组比较心功能明显下降(P＜0.05),H-FABP表达明显下降(P＜0.05),静脉血及心肌FFA含量明显升高(P＜0.05),丙二醛(MDA)水平明显升高(P＜0.05),iNOS表达明显升高(P＜0.05).H-FABP+超声+微泡组与心肌梗死大鼠中的另外3组比较心功能明显改善(P＜0.05),H-FABP表达升高(P＜0.05),心肌FFA含量降低(P＜0.05),MDA水平降低(P＜0.05),iNOS表达受抑制(P＜0.05).结论 超声微泡介导的H-FABP转染可改善大鼠慢性心衰时心功能.可能与通过提高H-FABP表达、降低心肌FFA含量、改善心肌氧化应激水平、进而抑制iNOS的表达有关.
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超声空化致犬前列腺损伤的形态学观察
目的 探讨微泡激励的超声空化效应对正常犬前列腺组织的损伤作用.方法 15只健康成年雄性犬随机分为超声微泡组、单纯超声组和微泡假照组.在开腹情况下,联合经静脉推注微泡0.1 ml/kg和脉冲式超声辐照前列腺10 min,治疗后获取前列腺组织,进行大体、光镜和电镜检查.结果 超声微泡组,光镜见前列腺细胞间隙可见显著的微血管破裂、大量出血和血肿形成;电镜可见细胞器肿胀,桥粒等细胞连接断裂,红细胞露出.结论 超声激励的微泡空化效应对犬前列腺有明显的机械损伤作用.
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诊断超声VFLASH技术增强大鼠急性心肌缺血左心射血功能的实验研究
目的 研究诊断超声(diagnostic ultrasound,DUS) VFLASH技术对大鼠急性心肌缺血模型左室射血功能的治疗改善作用.方法 6 ～ 8周龄健康雄性SD大鼠70只,用随机数字表法分为5组:高机械指数组(HMI,MI = 1. 4,n = 11) 、低机械指数组(LMI,MI = 0. 7,n = 17) 、HMI联合微泡(MB) 组(HMB,n = 15) 、LMI联合微泡组(LMB,n = 16) 和对照组(n = 11) .结扎冠状动脉前降支建立大鼠急性心肌缺血模型后,分别于24、72、96 h按照分组实施超声治疗, 28 d行心脏射血分数(EF) 超声检测.超声治疗参数为: 频率4 MHz,脉冲重复频率20 Hz,脉冲宽度在MI =1. 4时为5个周期、MI =0. 7时为18个周期,脉冲持续时间1. 2 s,脉冲间隔时间2 s,持续时间1 200 s.记录各组鼠的生存状态,以28 d为终止目标,比较各组大鼠存活率.术后第28天比较各组鼠左室射血功能(EF值),并取各组鼠心脏组织HE染色观察心肌组织变化.结果 ①存活率: HMI组72％,LMI组47％,HMB组20％,LMB组50％,对照组82％,仅HMI组高于HMB组,差异具有统计学意义(P＜0. 05),其余各组之间差异无统计学意义(P＞ 0. 05) .②EF: HMI组(87. 71 ± 4. 69) ％,LMI组(78. 04 ± 7. 35) ％,HMB组(75. 09 ± 9. 47) ％, LMB组(76. 43 ± 6. 83) ％,对照组(64. 97 ± 9. 37) ％,单纯超声组(即HMI和LMI组) 和LMB组的EF值均明显高于对照组,HMI组高于LMI组,差异均具有统计学意义(P＜0. 05),LMI与LMB之间差异无统计学意义(P＞ 0. 05) .③对照组心肌组织大片坏死、纤维化,各治疗组纤维化面积无明显差异.结论超声辐照VFLASH技术能够有效改善急性心肌缺血大鼠的心功能,并且单纯高机械指数超声效果较好,更安全.
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低声压超声调控微泡空化对大鼠Walker-256肿瘤血管效应的初步研究
目的 探讨低声压超声调控的微泡空化对大鼠Walker-256肿瘤产生的血管效应.方法 健康雄性SD大鼠26只,双侧大腿内侧细胞接种法移植Walker-256肿瘤52个,利用随机数字表法进行分组后,分别给予不同强度的治疗声压,即假照组(n=6)、200 kPa组(n=12)、400 kPa组(n=10)、600 kPa组(n=12)、800 kPa组(n=12).超声治疗占空比1％,治疗时间5 min.各不同声压治疗组中半数肿瘤在超声辐照同时经尾静脉注射0.1 mL脂质微泡.治疗前后分别进行超声造影,利用Adobe Photoshop软件对图像进行灰阶定量分析,得到肿瘤造影峰值平均灰阶值.治疗结束后获取肿瘤标本行病理检查.结果 假照组和各实验组在治疗前后的超声造影分析结果显示,肿瘤造影峰值平均灰阶值差异无统计学意义(P＞0.05),但病理检查发现600 kPa组肿瘤组织血浆外渗和轻度水肿,800 kPa组肿瘤组织明显出血、水肿.结论 低声压超声联合微泡对大鼠Walker-256肿瘤的血流灌注影响不大,但600 ～ 800 kPa声压可引起血管通透性的增加.
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低频超声联合微泡增强宫颈癌Hela细胞对顺铂敏感性的实验研究
目的 研究低频率、低声压超声激励微泡增强顺铂对宫颈癌Hela细胞的杀伤作用.方法 实验分为对照组(C组),顺铂组(P组),顺铂联合超声组(PU组),超声微泡组(UM组),超声微泡联合顺铂组(PUM组).采用频率1MHz、声压400 kPa的非聚焦超声联合脂质微泡及顺铂,按照分组处理对数期生长的宫颈癌Hela细胞.Hoechst33342染色后通过荧光显微镜观察并计算各组细胞的凋亡率;采用Cell Counting Kit-8 (CCK-8)法检测处理后各组细胞的增殖活性;对各组细胞行Annexin V-FITC/PI双染色后,运用流式细胞仪检测各组处理后24 h细胞凋亡情况.结果 测定Hela细胞对顺铂的敏感性,顺铂的IC50为4.882 μg/mL.通过流式细胞仪检测到超声微泡顺铂组(PUM)的细胞凋亡率为58.1％,较顺铂联合超声组(PU)增高40％,明显高于其余各组,组间差异有统计学意义(P＜0.05);CCK-8检测结果显示PUM组较其余各组细胞生长明显受到抑制;Hoechst33342染色后,PUM组典型凋亡细胞明显多于其余各组.结论 低频率低声压超声联合微泡可以增强顺铂对宫颈癌Hela细胞的杀伤作用,明显抑制Hela细胞生长,促进其凋亡.
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微泡及其与动脉粥样硬化发生的关系研究进展?
微泡(microvesicle,MV)是近些年来发现的一类机体内由正常或异常细胞分泌至周围组织液或释放到外周血循环中的微小囊泡状结构的统称。目前的研究认为 MV 的直径通常为30~1000 nm,根据其直径大小可以分为外泌小体(exosome,直径30~100 nm)和微粒(microparticle,直径100~1000 nm)等[1]。MV 是细胞在生理(如凋亡信号)或病理(如炎症因子)刺激后形成的一种亚细胞结构[2]。大量研究都聚焦于囊泡的特点和生物学功能研究,并已证明内皮细胞、造血细胞、B 淋巴细胞、T 淋巴细胞、树突状细胞、上皮细胞、成纤维细胞、肥大细胞、基质细胞、胎盘滋养细胞和多种肿瘤细胞均可以分泌 MV,但不同种类的细胞所形成的 MV 在生成方式、直径大小和内容物方面均存在着差异[3]。MV 表面有脂质磷脂双分子层结构,其中镶嵌有多种表面蛋白(如受体、抗原等),其内则包裹着众多蛋白质、mRNA、DNA 和 microRNA[4]。MV 可以利用其表面的分子与目的细胞识别,并与细胞黏附、融合,故可以在细胞之间发挥交换微量物质和传递生物学信号的作用,从而对目的细胞的活性和功能进行调节[5]。MV 参与细胞的癌变并与癌细胞的转移密切相关,已成为近年来肿瘤学研究的一个热点。另外,在心血管疾病的发生和病理生理学进程方面的研究也发现, MV 与高血压、动脉粥样硬化等疾病的发病过程也存在密切联系[6]。本文着重对细胞分泌的 MV 的形成特点、内容物成分、生物学功能及其在动脉粥样硬化中的作用进行综述。
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刚性微管内微泡动力学行为的有限元数值分析
本文建立了超声激励下微管内微泡的有限元数值分析方法.计算结果表明微管内微泡的振动受到一定程度的限制.微泡的有效半径膨胀率和振动频率随着微管半径的减小而减小.同时,微管内微泡的形变为非球形,且程度随着入射声压幅值的增大而变得明显.因此,微管内的微泡动力学行为不同于无限大液体中.
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新型载基因微泡的制备及其在心肌细胞报告基因转染中的应用
为了提高基因黏附微泡的稳定性和基因携带容量,采用改良超声声振法将质粒-多聚乙酰亚胺(PEI)复合物整合至微泡包膜上而制备出新型载基因微泡.电泳分析及细菌转化实验表明PEI能降低超声声振对质粒结构及功能的破坏.新型载基因微泡具有良好的声学及血液流变学性能,其基因携带量明显高于基因黏附微泡.分别采用超声破裂新型载基因微泡及基因黏附微泡介导心肌细胞β-半乳糖酶基因转染.结果表明,超声破裂载基因微泡能增强裸质粒转染效率达107倍,其基因表达水平为超声破裂基因黏附微泡组的6.85倍.提示经改良法制备的新型载基因微泡是一种安全高效的基因转运载体,超声破裂载基因微泡能明显增强心肌细胞的基因转染效率.
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微泡研究的现状及进展
微泡(MV)在细胞间联系中发挥重要作用,目前能从大部分体液及几乎全部细胞中分离获得.MV不仅参与干细胞维护、组织修复、免疫调节与凝血等生理过程,在肿瘤形成、病原体感染等病理过程中亦发挥重要作用.对MV起源、生物学功能及作用机制方面的研究,不仅可深入了解相关疾病的发病机制,而且对再生医学、出血性疾病新型治疗策略的制定具有重要意义.笔者主要拟就MV起源、主要生物学功能及作用机制的研究现状及进展进行综述.
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微泡：肿瘤微环境的信息载体
肿瘤微环境由肿瘤细胞自身及周围的基质细胞组成。肿瘤细胞与微环境的信息交流在肿瘤的发生及进展中起着“帮凶”作用。细胞间直接接触及可溶性细胞因子为其经典的对话方式，而细胞活化后释放的微泡，一种不同于二者的庞大信息载体，选择性组装传递核酸、蛋白等，提供肿瘤与微环境对话的新平台。本文就微泡在肿瘤细胞与肿瘤微环境相互对话中的生物学功能进行综述。
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超声辐照联合微泡在缺血性心脏病治疗中的基础研究进展
缺血性心脏病可导致心肌缺血性损伤、甚至心力衰竭,后果严重.现有的药物和非药物治疗存在不同的局限性,疗效有限,限制了其在临床的广泛应用.有必要探索建立新的治疗技术来拓展和完善缺血性心脏病治疗方法.超声辐照联合微泡具有无创性、低毒性和靶向性的特点,已被广泛应用于缺血性心脏病诊断和治疗的基础研究中,已有基础研究成果为建立全新的缺血性心脏病治疗技术提供了可能.本文综述近年超声辐照联合微泡的心脏及血管系统治疗作用以及相关基础研究,以期进一步推动建立临床实用的超声缺血性心脏病治疗方法.
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超声微泡造影剂在心血管疾病治疗领域的应用
超声微泡造影剂不仅可用于超声成像,提高心血管疾病的诊断水平,还可作为携带基因或药物的栽体,介导心血管疾病的治疗.在超声监测下,造影剂微泡携带基因或药物进行治疗的整个过程变得可视化,并可定点释放基因或药物,增强治疗的靶向性,减少全身不良反应.超声微泡造影剂在血栓性疾病、冠状动脉粥样硬化等心血管疾病中的应用一直是超声医学研究的热点.现对超声微泡造影剂携基因或药物治疗的原理,在心血管疾病中的研究现状及该技术尚存的问题和发展前景作一综述.
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靶向超声微泡构建的策略和选择
利用超声微泡表面固有的生物学特性或通过特殊处理将特定配体连接于超声微泡表面可构建成靶向超声微泡,靶向超声微泡经静脉注入后能靶向性聚集并较长时间滞留于靶组织或靶器官中,并通过对比超声产生分子水平成像.实验研究表明靶向对比超声技术可无创性的定量评价诸如血管内皮损伤/炎症、血栓形成、肿瘤血管新生等病变组织和器官.靶向超声微泡的构建作为靶向对比超声技术的核心和关键近年来的研究进展十分迅速.
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超声微泡携带基因治疗血管再狭窄的研究进展
血管成形术后的再狭窄是当前介入治疗面对的一大难题.分子生物学技术的发展提供了许多可用于治疗血管再狭窄的基因,然而由于缺乏安全高效的转运方法,基因治疗的实际应用受到了很大的限制.现将介绍超声微泡介导基因转运技术,并讨论利用该技术进行血管再狭窄基因治疗的离体和在体实验进展,以及今后的发展方向和应用前景.
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超声微泡介导靶向传输基因和药物的研究进展
超声微泡造影剂经静脉注射到靶组织后,在超声能量作用下发生空化作用,能有效穿透血管内膜屏障,定向释放内部包裹的基因和药物,使局部浓度大大增高,达到靶向治疗的目的.脂质微泡因其壳的特性可以在其表面装配不同的配体,因而比白蛋白微泡有更高的传输效率.微泡可能成为靶向治疗的载体,但这种技术仍需做更多进一步的研究.
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舌鳞状细胞癌细胞与正常黏膜细胞微泡的差异蛋白组学研究
目的：通过蛋白组学方法初步分析舌鳞状细胞癌细胞和正常黏膜细胞微泡内蛋白质的差异表达情况，为进一步探讨舌癌复发、转移、扩散机制提供分子生物学依据。方法体外培养人舌鳞状细胞癌细胞（Tca8113细胞）和人正常黏膜细胞（HOK细胞），获得培养上清液，通过差速离心法分离得到纯化的微泡，采用双向电泳和串联质谱联合分析法寻找差异表达蛋白，通过数据库在线查找差异蛋白的功能。结果体外培养的Tca8113和HOK细胞均可分泌大量的囊泡状结构物质，这些囊泡状物质经过电子显微镜观察及微泡表面标志物热休克蛋白-70、主要组织相容性复合体Ⅰ类分子的鉴定，证实为微泡；通过差异蛋白组学方法，发现两组微泡中差异表达量在2倍及以上的蛋白差异点有16个，Tca8113细胞微泡上调表达的蛋白质有12个，下调表达的有4个。结论差异蛋白在微泡形成及癌症进展过程中有非常重要的作用。
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超声微泡破裂法促进骨形态发生蛋白-2在小鼠骨骼肌表达的研究
目的 探讨超声微泡破裂法对基因重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)质粒pIRES-rhBMP2-EGFP在小鼠骨骼肌的转染、表达的促进作用.方法 24只BALB/c小鼠随机分为4组,每组6只.A组和B组选择右侧胫前肌为注射点,其中A组注射质粒,B组注射质粒与微泡造影剂混合物后用超声辐照,质粒注射量为30μg;C组和D组选择右侧股四头肌为注射点,其中C组注射质粒,D组注射质粒和微泡造影剂混合物后用超声辐照,质粒注射量为100 μg.7 d后处死A组和B组小鼠,取胫前肌在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白的表达情况;14 d后处死C组和D组小鼠,取股四头肌行免疫组化检测rhBMP-2表达情况.结果 7 d后B组阳性肌纤维百分率高于A组(P<0.05):14 d后,C组和D组都可检测到rhBMP-2的表达,但D组rhBMP-2表达量比C组多.结论 超声介导微泡破裂法能增加外源性rhBMP-2基因在小鼠体内骨骼肌转染率和表达水平,有望为牙周病的基因治疗提供一种新型方法 .
关键词： 超声 微泡 基因治疗 人骨形态发生蛋白-2 -
超声介导微泡破裂法促进外源性基因在小鼠NIH3T3细胞中的表达
目的 观察超声介导微泡破裂法对目的基因重组人骨形态发生蛋白-2(hBMP-2)转染靶细胞NIH3T3效率的影响.方法 复苏NIH3T3细胞并传至3～4代,待细胞生长状态良好后接种至六孔培养板;将六孔板中细胞随机分为2组,分别采用质粒DNA和脂质体法(脂质体组),质粒DNA、超声和微泡法(超声介导微泡破裂组)转染目的基因;转染24～48 h后在荧光倒置显微镜下对各组细胞分别计数以计算转染效率,并采用ELISA实验测定转染后hBMP-2蛋白质量浓度;使用SPSS 11.5软件包分析实验结果.结果 脂质体组的转染效率为(7.30±1.58)%,超声介导微泡破裂组为(11.77±3.16)%(P＜0.05);脂质体组转染后hBMP-2蛋白质量浓度为(1 164.35±724.67)pg/mL,超声介导微泡破裂组为(2 932.70±656.27)pg/mL(P＜0.05).结论 超声介导微泡破裂法可以明显提高外源性基因hBMP-2在体外NIH3T3细胞中的转染效率和蛋白质量浓度,可以为牙周再生基因治疗提供一种新型基因转移系统.
关键词： 超声 微泡 人骨形态发生蛋白-2 基因治疗 -
超声空化效应破坏兔胶原诱导性关节炎滑膜血管翳的实验研究
目的 探讨超声空化效应破坏兔胶原诱导关节炎滑膜血管翳的适超声辐照及微泡条件.方法 建立双侧兔膝关节胶原诱导关节炎模型(AIA模型),将85只造模成功兔随机分入不同超声峰值负压、不同脉冲宽度、不同脉冲重复频率、不同超声辐照时间、不同微泡浓度、不同辐照次数组,经兔耳缘静脉推注微泡Sonovue,同时超声辐照右侧膝关节,在超声辐照1d后处死,根据MRI及病理结果选出适合的超声空化条件.结果超声空化效应破坏滑膜血管翳适合的条件为间歇式超声辐照,间歇时间6 s,超声峰值负压4.6 MPa,脉冲宽度100cycles,脉冲重复频率50 Hz,超声辐照时间5 min,微泡浓度0.6 mL/kg,多次超声辐照.辐照后右侧膝关节MRI显示滑膜厚度较左侧变薄,病理可见滑膜坏死.结论 在适合的超声辐照及微泡浓度条件下,超声空化效应可破坏兔胶原诱导性关节炎滑膜血管翳.
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超声联合微泡造影在分子影像诊断及治疗中的研究进展
超声造影技术是近十年来超声医学的重要发展方向,是超声发展史上的第三次革命.超声造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)在临床上已应用于包括肾脏、甲状腺、乳腺等多个器官疾病的诊断,大大提高了超声诊断的准确性,靶向微泡的出现更为超声分子影像提供了可能.微泡造影剂也是一种有效的药物或基因载体,通过局部超声辐照破坏微泡,实现药物或基因的定位释放,可以达到靶向治疗的目的.关注超声联合微泡造影在基础研究及临床中的进展,提高研究级临床认识水平,必定能促进超声微泡造影更多、更好的应用.
