超声辐照瘤内注射微泡空化效应的病理学研究

目的探讨超声辐照瘤内注射微泡引起的生物学效应。 方法将12只已建立24个Walker-256皮下移植瘤模型的SD大鼠随机分3组，A组超声监视下瘤内注射超声微泡，并用频率1MHz，强度2．0w／cm^2的超声辐照10min，B组单纯采用同等超声辐照相同时间，C组单纯瘤内注射超声微泡。各组作用后1h取肿瘤组织，HE染色观察病理改变以及用透射电镜硝酸镧示踪法观察边缘瘤组织细胞膜通透性的变化。 结果A组光镜可见大片肿瘤细胞凝固性坏死，电镜可见镧颗粒不但进入细胞间隙而且进入细胞内、以及血管内皮细胞连接。B、C组光镜均未见坏死，电镜B组偶可见少量镧颗粒进入细胞内，C组仅见镧颗粒分布于细胞间隙。 结论瘤内注射超声微泡联合超声辐照可增加细胞膜通透性并引起部分瘤细胞坏死。     

超声微泡造影剂对心肌组织毛细血管通透性的影响实验研究

目的　研究超声破坏微泡造影剂对靶区内心肌组织毛细血管通透性的影响 ;探讨超声微泡造影剂增强基因转染的机制。方法　 2 4只健康雄性 Wistar大鼠 ,取 15只分为 3组 ,第 1组经静脉输入含有伊文思蓝 (Evans blue,EB)的微泡造影剂 ,并采用超声波在鼠胸壁辐照约 6 min破坏心肌组织内造影剂 ;第 2组采用超声照射 ,同时经静脉单纯输入 EB溶液 ;第 3组单纯经静脉输入 EB作为对照。照射完毕 2 h后放血处死大鼠 ,使用标准曲线和分光光度法测量各组大鼠心肌组织中 EB含量 (作为反映血管通透性的指标 )。另 9只大鼠随机分为 3组 ,每组 3只。第 1组经静脉输入微泡造影剂 ,并采用超声波在鼠胸壁辐照约 6 min破坏心肌组织内造影剂 ;第 2组单纯采用超声照射 ;第 3组不加任何处理 ,作为对照。照射完毕即刻处死大鼠 ,取心肌组织进行电镜观察毛细血管的改变。结果　采用超声照射 ,并经静脉输入微泡造影剂的大鼠 ,心肌组织中 EB含量为 (75 .33± 16 .80 )μg/ g,比单纯超声照射[(32 .2 1± 9.5 3)μg/ g]及心肌正常组织 EB含量 [(37.16± 7.98)μg/ g]明显增加 (P<0 .0 5 )。电镜结果显示超声破坏微泡后 ,能使毛细血管破裂 ,红细胞溢出于毛细血管外。结论　超声波触发破坏微泡造影剂后能使心肌组织毛细血管通透性增加 ,可     

超声声致孔隙效应增强兔前列腺组织通透性的研究

目的 探讨超声联合造影剂微泡的超声声致孔隙效应开放血-前列腺屏障,提高前列腺组织通透性的可行性.方法 15只健康8月龄性成熟新西兰兔,随机分为单纯微泡组、单纯超声组、超声联合微泡辐照组,超声直接辐照前列腺,荧光显微镜、体视显微镜、伊文思蓝(EB)示踪观察前列腺组织通透性的变化.结果 体视显微镜下超声联合微泡辐照组前列腺组织可见蓝色EB分布于前列腺包膜,部分EB渗透到腺体实质,腺体呈均匀蓝染,单纯超声组及单纯微泡组EB均分布于包膜,腺体实质部分渗透不明显.单纯超声组、单纯微泡组、超声联合微泡辐照组前列腺冰冻切片均可见红色EB荧光分布;经苏木素复染后可见超声联合微泡辐照组腺体管腔内有EB荧光,而单纯超声组、单纯微泡组均未见管腔内红色EB荧光;超声联合微泡辐照组前列腺EB平均浓度较单纯超声组、单纯微泡组高,差异有统计学意义(P<0.01),单纯微泡组及单纯超声组EB浓度均值未见显著差异(P>0.05).结论 超声联合造影剂微泡的超声声致孔隙效应可以有效开放血-前列腺屏障,明显提高兔前列腺组织通透性.     

不同强度超声破坏微泡对犬心肌组织的生物学效应

目的 探讨不同强度的超声破坏微泡对犬心肌组织的生物学效应,优化出影响心肌微环境的最佳辐照条件.方法 9只健康成年杂种犬随机分成3组,每组3只.静脉输入2 ml微泡造影剂,同时采用频率为1 MHz,强度不同的超声辐照(0.5 W/cm2、1.0 W/cm2、2.0 W/cm2)犬心肌组织,辐照时间为5 min.辐照完毕后即刻处死动物,取局部心肌组织.进行病理组织HE染色和透射电镜观察犬心肌细胞及毛细血管内皮细胞等细胞超微结构改变.结果 0.5 W/cm2超声破坏微泡后心肌组织水肿,无出血;1.0 W/cm2超声破坏微泡后心肌组织轻微出血和少量炎症细胞浸润;2.0 W/cm2超声破坏微泡后心肌组织明显出血,炎症细胞一定程度浸润.结论 不同强度超声破坏微泡造影剂能使犬心肌组织产生不同程度的生物学效应;超声强度在1.0～2.0 W/cm2能在使心肌轻度损伤时引起一定程度的炎症反应.     

超声介导微泡造影剂对大鼠心肌组织的毛细血管和细胞影响的研究

目的探讨超声介导微泡造影剂（MBCA）对大鼠心肌组织的毛细血管和细胞的影响。方法大鼠经股静脉输入含氟碳气体的微泡造影剂,应用超声辐照其心肌组织,超声辐照后取左心室前壁心肌,用透射电镜观察其毛细血管和细胞。结果用透射电镜观察：超声介导MBCA这一技术会使大鼠心肌组织毛细血管壁破裂,红细胞外溢到心肌纤维间,心肌纤维断裂、溶解。结论超声介导微泡造影剂能引起心肌组织的毛细血管,心肌细胞发生变化。     

超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及介导VEGF基因转染大鼠心肌的实验研究

目的探讨超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及其介导VEGF基因转染大鼠心肌的有效性. 方法 18只健康雄性Wistar大鼠,取3只采用超声波在鼠胸壁破坏微泡造影剂,观察对心肌组织显微结构的影响.将另15只急性心肌梗死3天后的雄性Wistar大鼠分为3组,每组5只.第一组采用超声破坏微泡造影剂的方式,将pcD2VEGF121基因转染大鼠心肌至造影剂不再显影(约6min);第二组尾静脉输入同等剂量携pcD2VEGF121基因的造影剂;第三组为对照.2周后,取缺血心肌组织行VEGF免疫组织化学染色,观察心肌组织血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达情况.结果超声波破坏微泡造影剂能使心肌组织充血,产生大量空泡,并有部分心肌细胞坏死.采用超声微泡造影剂介导的VEGF基因转染,能明显增强大鼠心肌组织VEGF蛋白的表达.结论超声微泡造影剂能明显增强对组织的空化效应,其介导的VEGF基因治疗是一种无创、新型、高效的基因转移方法.     

超声微泡造影剂在血管新生中的应用研究进展

随着对超声微泡造影剂研究的不断深入,人们发现超声微泡造影剂在一定强度的超声辐照后会产生一系列的生物学效应[1,2]:可使细胞膜通透性增加,毛细血管内皮间隙增宽;局部组织微血管破裂,刺激内源性血管生长因子分泌,引起局部组织内微环境改变,促进血管新生与重构.     

超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及介导VEGF基因转染大鼠心肌的实验研究

目的 探讨超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及其介导VEGF基因转染大鼠心肌的有效性。方法 18只健康雄性Wistar大鼠，取3只采用超声波在鼠胸壁破坏微泡造影剂，观察对心肌组织显微结构的影响。将另15只急性心肌梗死3天后的雄性Wistar大鼠分为3组，每组5只。第一组采用超声破坏微泡造影剂的方式，将pcDzVEGFm基因转染大鼠心肌至造影剂不再显影(约6min)；第二组尾静脉输入同等剂量携pcD。VEGF。基因的造影剂；第三组为对照。2周后，取缺血心肌组织行VEGF免疫组织化学染色，观察心肌组织血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达情况。结果超声波破坏微泡造影剂能使心肌组织充血，产生大量空泡，并有部分心肌细胞坏死。采用超声微泡造影剂介导的VEGF基因转染，能明显增强大鼠心肌组织VEGF蛋白的表达。结论 超声微泡造影剂能明显增强对组织的空化效应，其介导的VEGF基因治疗是一种无创、新型、高效的基因转移方法。     

电镜硝酸镧示踪超声微泡造影剂开放血脑屏障

目的 研究超声波破坏微泡造影剂对大鼠血脑屏障通透性的影响。 方法 用电镜硝酸镧示踪法观察超声波破坏微泡造影剂对大鼠血脑屏障通透性的变化。 结果 超声波照射后即刻，即可见镧颗粒通过毛细血管内皮细胞及细胞间的紧密连接进入组织间隙，血脑屏障开放持续至6h，12h时已关闭。电镜下可以见到血管源性脑水肿，细胞器水肿不明显。 结论 超声波破坏微泡造影剂开放血脑屏障，为中枢神经系统疾病的治疗提供了一种无创、具靶向性的药物转运方法。     

超声辐照微泡促进犬骨髓间充质干细胞归巢到心肌缺血部位的实验研究

目的 观察超声辐照微泡对犬骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)归巢到心肌缺血部位的作用.方法 6只健康杂种犬开胸建立心梗模型,随机分成实验组和对照组.1周后,实验组:经胸用频率为1 MHz,声强为1.0W/cm2的脉冲超声辐照,辐照10 min,同时静脉注射2 ml微泡造影剂.辐照完毕后经导管在冠脉口注射5 ml(浓度为1.35×106个/ml)用DAPI标记的MSCs.对照组不经超声辐照微泡单纯注射MSCs.5 d后处死动物,取心肌梗死边缘区组织,进行病理组织HE染色和激光共聚焦观察MSCs归巢到心肌缺血区情况.结果 病理组织HE染色观察到实验组心肌毛细血管外有红细胞漏出,而对照组未见红细胞漏出;激光共聚焦观察到实验组心肌组织内分布的MSCs明显比对照组多.结论 超声辐照微泡可促进MSCs归巢到心肌缺血部位,而对心肌组织无明显损伤.     

超声微泡转染前列腺癌细胞的参数筛选

目的观察不同辐照参数下超声微泡对前列腺癌细胞生长及基因转染效率的影响。方法采用噻唑兰比色法检测单纯超声、单纯微泡、超声辐照微泡对前列腺癌细胞生存率的影响。荧光显微镜观察超声微泡介导的质粒为EGFP基因与HSV l-TK基因共表达载体。观察它对前列腺癌细胞PC-3转染后荧光表达情况,Westernblot检测EGFP蛋白的表达情况。结果 MTT显示超声强度为1.0W/cm2,频率为1MHz,辐照时间30s时超声辐照对细胞无明显的抑制作用;采用不同浓度的微泡对前列腺癌细胞PC-3作用24h后,各实验组细胞存活率与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);当采用最适的超声辐照时间辐照微泡浓度为10、20、40、80μL时,超声+微泡(80μL)组细胞存活率低,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),而10、20、40μL组中细胞生长良好;转染EGFP后48h,在荧光显微镜观察对照组未见荧光表达,其他各组中均有荧光表达,并随着微泡剂量的增加,荧光表达量增多;Western blot检测显示各处理组中均有EGFP蛋白的表达,超声+微泡(20μL)+TK(1μg)组、超声+微泡(40μL)+TK(1μg)组的EGFP蛋白表达明显高于其他各组。结论在最适辐照参数下,超声微泡造影剂能够有效地促进TK基因的转染。     

不同超声强度及微泡对基因和组织作用的实验研究

目的探讨不同强度超声破坏微泡对绿色荧光蛋白质粒(green fluorcscent protein，GFP)和小鼠骨骼肌组织的作用。方法分别用0．5w／cm^2、1．0w／cm^2、2．5w／cm^2的超声作用于基因及基因和微泡的混合物2min，琼脂糖凝胶电泳观察质粒基因的电泳图谱变化。并将昆明小白鼠16只分为4组，尾静脉输入白蛋白微泡，同时分别用(0．5w／cm^2、1．0W／cm^2、2．0W／cm^2、2．5w／cm^2的超声作用于小鼠骨骼肌2min．取局部组织HE染色观察超声破坏微泡后组织显微结构的变化。结果不同能量的超声和微泡作用后GFP质粒的电泳图谱结果无变化。0．5w／cm^2超声破坏微泡后无血管充血及红细胞渗出；1．0W／cm^2超声破坏微泡后可引起约30％血管充血，极少量红细胞渗出；2．0W／cm^2超声破坏微泡后可引起约60％血管充血，红细胞渗出较明显；2．5W／cm^2的超声破坏微泡后可使部分骨骼肌变性。结论用1．0W／cm^2和2．0W／cm^2超声作用2min后引起血管充血，红细胞渗出；2．5W／cm^2超声作用2min破坏微泡后可损伤组织。1．0～2．0W／cm^2超声强度破坏微泡后对GFP质粒无明显的损害。     

新型白蛋白微泡经超声介导破裂促进EGFP基因在Cos-7细胞的表达

目的：根据超声介导白蛋白微泡破裂空化效应可以增加真核细胞膜对大分子(如DNA)通透性的原理，探讨一种新的转基因方法，以便安全有效和定向地转移目的基因。方法：实验中选择绿色荧光蛋白基因EGFP为标记基因，以自制的白蛋白微泡为载体，用超声介导微泡破裂的方法在体外进行Cos—7细胞的基因转化，同时以脂质体为对照，激光共聚焦显微镜和流式细胞计数仪分别定性和定量观察细胞转化效率。锥虫蓝染色观察细胞的活性。结果：体外试验发现0．8MHz、1．0W／cm^2、10％占空比(dutycycle)、60s超声介导10％白蛋白微泡破裂可以有效稳定地转化EGFP基因在Cos—7细胞表达，且对细胞无毒副作用。结论：自制白蛋白微泡是一种安全、有效的新型基因载体，在一定超声条件控制下，能增强基因的转导与表达，有良好的靶向性，提示该技术有应用于临床基因治疗的广阔前景。     

超声介导白蛋白微泡破裂对外源性基因在ECV304细胞和BALB/c鼠心肌中的表达

目的 探讨经超声介导白蛋白微泡破裂对外源性基因在体外ECV304细胞的转染效率及表达情况和在BALB／c鼠心肌中的表达及显像效果。方法 18只BALB／c小鼠分为裸质粒组（P组）、质粒＋超声介导转化组（P＋U组）、质粒＋白蛋白微泡＋超声介导转化组（P＋M＋U组），每组6只。选择携带增强绿色荧光蛋白基因（EGFP）的质粒DNA并与自制的白蛋白微泡相混，以超声介导白蛋白微泡破裂方法分别在体外对ECV304细胞及体内对BALB／c鼠心肌细胞进行基因转染，并测定基因转染和表达效率。结果 体内和体外研究表明，超声介导的白蛋白微泡破裂组（P＋M＋U组）与P和P＋U组相比可明显提高外源性基因转染及表达效率（P〈0．01）。体外采用频率0．8MHz、声强1．0W／cm^2、10％占空比，并30s两次的超声介导白蛋白微泡破裂可有效稳定地转染EGFP基因在ECV304细胞中的表达，并对细胞无毒副作用；体内超声介导白蛋白微泡破裂后具有良好的心肌灌注显像效果。结论 超声介导的白蛋白微泡破裂是一种安全且有效的基因转染方法，在一定的超声条件下可明显提高外源性基因在体内和体外的转染和表达。     

经多功能心腔内超声导管超声辐照破坏微泡对犬心肌组织的生物学效应

目的观察经多功能心腔内超声(ICE)导管超声辐照破坏微泡对动物心肌产生的生物学效应,探索基因治疗缺血性心脏病的新方法。方法 15只犬随机分为US+MB组、US组、对照组3组,每组5只。以介入法将多功能ICE导管送入犬心室。对US+MB在ICE监控下向左心室游离壁注射0.5ml微泡,并以1 W/cm2的声能对注射部位辐照1min;对US组以相同条件行左心室壁辐照,但不注射微泡;对照组在插入导管后不进行任何处理。术后3天处死动物,观察心肌组织大体改变,并行HE染色观察细微结构变化。结果ICE能对注射针的进针深度、微泡注射及辐照过程进行实时监控。观察期内所有动物均正常存活。US+MB组心肌辐照部位出现充血、心肌细胞间隙增宽、少量炎性细胞浸润等改变,US组心肌组织仅出现轻微充血;对照组动物心肌无异常变化。结论经ICE导管超声辐照破坏微泡能在靶区域产生相应生物学效应,内置ICE可对心肌内微泡注射、超声辐照过程进行实时监控。此款新型多功能导管可能为基因治疗缺血性心脏病提供新的、更加安全有效的途径。     

靶向超声介导抗细胞间黏附因子-1单克隆抗体对大鼠心肌缺血再灌注损伤的实验性研究

目的探讨靶向超声能否提高抗细胞间黏附因子-1单克隆抗体对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用。方法将60只心肌缺血的雄性SD大鼠分为3组,第1组为超声介导抗细胞间黏附因子-1单克隆抗体定向于受损心肌组,第2组为单纯抗细胞间黏附因子-1单克隆抗体组;第3组为对照组。每组又分为24h后处死组和14d后处死质量分数组,每小组为10只。处死后分别行坏死区中性粒细胞记数,梗死区质量分数测定,免疫组织化学检测缺血心肌中的VEGF蛋白表达,缺血心肌区域毛细血管记数,观察用药前后心电图ST段改变。结果24h处死组超声介导组坏死区中性粒细胞平均记数少于单纯用药组,超声介导组梗死区面积明显小于单纯用药组。14d后处死组超声介导组梗死区重量比明显小于单纯用药组,且有大量VEGF蛋白阳性反应的棕褐色颗粒。结论超声介导微泡造影剂携带抗细胞间黏附因子-1单克隆抗体能提高局部药物浓度,减少中性粒细胞在缺血心肌的浸润,减少组织再损伤,促进缺血区毛细血管再生,减少心肌梗死面积。     

Ultrasound targeted microbubble destruction increases capillary permeability in hepatomas

Ultrasound-targeted microbubble destruction (UTMD) has evolved as a promising tool for organ-specific gene and drug delivery. Taking advantage of high local concentrations of therapeutic substances and transiently increased capillary permeability, UTMD could be used for the treatment of ultrasound accessible tumors. The aim of this study was to evaluate if UTMD can locally increase capillary permeability in a hepatoma model of the rat. Furthermore, we evaluated whether UTMD can transfect DNA into such tumors. Subcutaneous Morris hepatomas were induced in both hind limbs of ACI rats by cell injection. A total of 18 rats were divided into three groups. Only one tumor per rat was treated by ultrasound. The first group received injection of Evans blue, followed by UTMD. The second group received a phosphate-buffered saline solution infusion and ultrasound to the target tumor after Evans blue injection. The third group received UTMD first, followed by Evans blue injection. Tumors and control organs were harvested, and Evans blue extravasation was quantified. Another 12 rats received DNA-loaded microbubbles by UTMD to one tumor, encoding for luciferase. Evans blue injection followed by UTMD showed about fivefold higher Evans blue amount in the target tumors compared with the control tumors. In contrast, no significant difference in Evans blue content was detected between target and control tumors when ultrasound was applied without microbubbles or when UTMD was performed before Evans blue injection. Plasmid transfection was not successful. In conclusion, ultrasound targeted microbubble destruction is able to transiently increase capillary permeability in hepatomas. Using naked DNA, this technique does not seem to be feasible for noninvasive transfection of hepatomas.