超声微泡介导EGFP 质粒对视网膜母细胞瘤细胞转染效率的实验研究

目的探讨不同浓度的超声微泡造影剂，在不同声强的超声辐照下，介导DNA质粒转染视网膜母细胞瘤（RB）细胞的效率及可行性，为实现外源基因高效、定向的转移奠定基础。方法将培养的RB细胞分别予以超声条件为0．25，0．5，0．75，1．0，1．25W／cm^2，60S的连续波辐照，微泡造影剂浓度为1％，100．4，20％，30％，以筛选出对RB细胞活性无明显抑制的最适超声声强、辐照时间和微泡浓度。根据以上筛选条件，转染EGFP基因入RB细胞，24～48h后，在荧光显微镜下观察EGFP表达情况，并用RT-PCR对EGFPmRNA进行半定量检测。结果声强〈0．75W／cm^2（60s），以及微泡浓度〈20％时，对RB细胞的活性无明显抑制。当微泡浓度10％，超声声强为0．5W／cm^2或0．75W／cm^2时，介导的DNA质粒对RB细胞转染具有较高的转染效率，明显高于其他实验组。超声声强为0．5W／cm^2或0．75W／cm^2介导的转染效率，在统计学上差异无显著性意义。结论浓度适当的微泡在优化的声强条件下，能够有效地提高DNA质粒在RB细胞中的转染效率。     

低频超声破坏微泡造影剂开放血脑屏障的实验研究

目的探讨不同强度的低频超声经颅诱导微泡造影剂破坏对大鼠血脑屏障的影响。 方法股静脉注入微泡造影剂后，采用频率43kHz，声强分别为1．2．1．5．1．8．2．3w／cm。的连续超声波经大鼠颅骨照射3min，荧光显微镜观察伊文思兰的渗出。 结果注射微泡造影剂后，声强1．2w／cm^2时超声波即可以开放血脑屏障，随声强的增加脑组织损伤加重。 结论低频超声诱导微泡造影剂破坏可以靶向开放血脑屏障。     

超声介导质粒GFP转染小鼠H2K成肌细胞的实验研究

目的 探讨超声介导基因转染小鼠骨骼肌细胞的作用。方法 采用质粒GFP作为目的基因，超声(频率1MHz，脉冲波，工作周期20％)作用于H2K成肌细胞，分别使用两种空间时间峰值强度(0．5W／cm^2、1W／cm^2)，照射时间分别为10s、20s、30s、40s、50s、60s。流式细胞仪测定GFP阳性细胞率，台盼蓝染色测定细胞生存率。结果 较低能量超声(0．5W／cm^2)GFP阳性细胞率总体显著低于较高能量超声(1W／cm^2)，超声增强GFP转染H2K细胞的最佳条件为：空间时间峰值强度1W／cm^2，照射时间40～50s。超声作用并未明显增加细胞死亡率。结论 超声在增强骨骼肌细胞基因转染领域应用前景广阔。     

脂质体微泡促进超声波溶栓作用的体外实验

目的在体外循环条件下，评价脂质体造影剂微泡对超声溶栓的影响及其与超声波频率、强度之间的关系。方法以健康成人静脉全血37℃恒温水浴孵育2h制备体外血栓80份。40份样本被分为单纯超声组、单纯微泡组、微泡＋超声组和对照组。辐照超声为2MHz-1．8W／cm^2、占空比95％的脉冲式超声波，脂质体微泡用量为50μl，各组处理时间为10min。比较各组溶栓率。其余血栓样本分为4组，加入50μl微泡后分别给予2MHz-0．7W／cm^2、2、MHz-1．4W／cm^2、1、MHz-0．7W／cm^2和0．5MHz-0．7W／cm^2的脉冲式超声波辐照10min。计算溶栓率与频率、声强之间的相关性。结果微泡＋超声组溶栓率明显高于单纯超声组（P〈0．05）、单纯微泡组（P〈0．01）和对照组（P〈0．01）。溶栓率与超声频率呈负相关（r1=1．000，P〈0．01），与声强呈正相关（r=-1．000，P〈0．01）。结论在体外循环条件下，脂质体微泡能显著增强超声波溶栓作用，且其效果与超声频率成反比，与声强成正比。     

超声造影剂Levovist介导质粒GFP转染小鼠骨骼肌细胞的实验研究

目的探讨空气型微泡造影剂Levovist介导基因转染小鼠骨骼肌细胞的作用。方法采用质粒GFP作为目的基因，超声(1MHz脉冲波，20％工作周期，空间时间峰值强度1W／cm^2)结合Levovist作用于小鼠H2K成肌细胞，照射时间分别为10s、20s、30s、40s、50S、60s，流式细胞仪测定GFP阳性细胞率，台盼蓝染色测定细胞生存率。超声结合Levovist作用于小鼠胫前肌，1周后处死小鼠，荧光显微镜测定GFP阳性肌纤维数，HE染色估计肌肉破坏面积。结果超声单独作用于H2K细胞显示出较佳的增强GFP基因表达的作用，加入微泡造影剂Levovist后，细胞死亡率显著增加，GFP基因表达水平降低；动物实验显示，Levovist结合或不结合超声均无增强GFP基因表达水平作用，但会增加肌肉损伤面积。结论本实验条件下，Levovist无增强骨骼肌细胞基因表达作用，却加重细胞损伤。     

超声破坏微泡促进骨骼肌血管新生的实验研究

目的　探讨超声破坏微泡引起的微血管破裂促进大鼠骨骼肌血管新生的有效性。方法　将 30只 Wistatr大鼠随机分为 3组 ,1组经静脉输入自制的白蛋白微泡造影剂 0 .5 ml,同时用 1MHz,2 .0 W/cm2 的超声在其骨骼肌局部间歇作用 2 min;1组仅在骨骼肌局部用同等的超声能量作用 ;第 3组作为对照组。实验结束后 ,各组分别取 1只做石蜡切片观察显微结构的变化。各组剩余的大鼠于 2周后处死 ,免疫组化观察骨骼肌中血管内皮生长因子 (VEGF)和血管内皮细胞 因子的表达。结果　超声破坏微泡组大鼠骨骼肌中可见 VEGF和 因子的表达较多 ,有较多的新生血管生成 ;而单纯超声作用组 VEGF和 因子表达较少 ,血管新生不明显 ;对照组中无 VEGF和 因子表达 ,无新生血管。结论　超声破坏微泡引起的微血管破裂可刺激骨骼肌中内源性 VEGF的分泌 ,促进血管生成。     

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.     

超声辐射微泡增效骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死

背景:超声辐射微泡已被大量应用于临床心肌微循环诊断,其安全性已得到证实.研究显示超声靶向破坏微泡可以便骨骼肌毛细血管破坏和局部红细胞渗出,可以促进细胞穿过内皮生理屏障.目的:探讨超声辐射微泡是否可以增加骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的效果.设计、时间及地点:随机对照动物观察,于2006-10/2008-05在东南大学医学院完成.材料:2月龄中国家猪20只,随机分为超声微泡组12只,细胞对照组8只.超声微泡对比剂SonoVue,国药准字J20030117,为上海博莱信谊药业有限责任公司产品.方法:无菌条件下抽取猪骨髓液,密度梯度离心法分离纯化骨髓间充质干细胞.两组动物均建立急性心肌梗死模型,造模后14 d,超声微泡组通过OTW球囊导管先把2.4 mL超声微泡对比剂SonoVue经冠状动脉注入左前降支中段,同时在体表给予1 MHz,2W/cm2超声辐射心肌梗死区,连续辐射90 S后,再注入超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞5×108个;细胞对照组同法仅单纯输注骨髓间充质干细胞.主要观察指标:采用64层螺旋CT检查心功能变化,光镜观察心肌组织学检测结果,电镜观察血管内皮细胞超微结构.结果:与移植前1 d比较,移植后6周两组左心室射血分数均明显增加,且超声微泡组增加幅度高于细胞对照组(P＜0.01).与细胞对照组比较,超声微泡组普鲁士蓝阳性细胞数明显增多(P＜0.01),且多数分布于心肌梗死周边区,有2例标本可见普鲁士蓝阳性细胞分化为新生血管内皮细胞;梗死周边区毛细血管密度明显升高(P＜0.05).两组心肌血管内皮细胞超微结构无差异,但移植后0 h超声微泡组可见血管内皮间隙增宽.结论:超声辐射微泡可促进梗死心肌内猪自体骨髓间充质干细胞的移植,促进心肌血管新生,从而改善因心肌梗死而受损的心功能.     

超声破坏微泡促进骨骼肌血管新生的时间-效应关系研究

目的 探讨超声破坏微泡促进大鼠骨骼肌血管新生的时间-效应关系.方法 将48只SD大鼠随机分为4组(超声破坏微泡组、单纯超声组、单纯微泡组、对照组),超声破坏微泡组经尾静脉输入自制的脂质全氟丙烷微泡造影剂0.5 ml,同时用1.0 MHz、2.0 W/cm2的超声在其大腿骨骼肌局部作用3min;单纯超声组仅在骨骼肌局部用同等的超声能量作用;单纯微泡组仅由尾静脉输入脂质全氟丙烷微泡造影剂0.5 ml;对照组不作任何处理.实验结束后的第3、7、10、14、21、28 d,各组分别取两只大鼠处死,取局部骨骼肌行石蜡切片HE染色观察显微结构的变化,CD34免疫组化计数微血管密度(MVD),酶联免疫吸附试验(ELISA)定量评价血管内皮生长因子(VEGF)的表达.结果 超声破微泡组有较多的血管新生;单纯超声组新生血管较少;单纯微泡组和对照组几乎无血管新生.随着时间的变化,超声破坏微泡组的MVD值和VEGF表达在第10 d达到高峰;单纯超声组的高峰出现在第14 d.结论 超声破坏微泡可刺激骨骼肌中内源性VEGF较快、较多地分泌,从而更好地促进新生血管生成.     

超声微泡造影剂介导EGFP质粒转染大鼠视网膜的实验研究

目的探讨超声破坏微泡介导EGFP质粒转染大鼠视网膜的效率及可行性，为实现外源基因高效、定向的转移目的奠定基础。方法将30只Long-evans大鼠分为6组，第1组仅以0．5w／cm。的超声波辐照大鼠眼球，第2组于尾静脉输入适当剂量的微泡造影剂，并立即以相同能量的超声波辐照大鼠眼球，第3组于尾静脉输入质粒，第4组于尾静脉输入质粒，并以超声辐照大鼠眼球，第5组于尾静脉输入质粒与微泡，第6组尾静脉输入质粒、微泡，并用超声辐照眼球。转染2周后，在激光共聚焦显微镜下观察EGFP表达情况。结果超声微泡介导的EGFP质粒对大鼠视网膜的转染效率，明显高于其他实验组。一定能量和时间的超声波辐照，及适当浓度的微泡，对大鼠视网膜脉络膜无明显损伤。结论利用低频率和一定能量的超声击碎携带EGFP质粒的超声微泡造影剂，能够有效地提高EGFP质粒在大鼠视网膜的转染效率。     

超声联合微泡对正常兔角膜组织的生物学效应

目的观察不同声强和辐照时间的超声破坏微泡对兔正常角膜组织的生物学效应。方法采用不同声强(0.5W/cm2、1.0W/cm2、2.0W/cm2)和辐照时间(30s、60s、120s)的超声作用于微泡干预的兔眼角膜,并对角膜进行定量分析和病理组织观察。结果超声声强1.0W/cm2、2.0W/cm2与0.5W/cm2组比较,角膜组织损害严重,内皮细胞密度和六角形细胞比例差异有统计学意义(P<0.05);超声辐照时间120s与30s、60s比较,内皮细胞密度和六角形细胞比例有差异有统计学意义(P<0.05)。结论超声联合微泡能明显增强角膜组织的空化效应,且超声能量越大,角膜组织损害越严重。     

共聚物P85和微泡造影剂对小鼠骨骼肌超声介导基因转染的影响

目的 探讨共聚物P85、微泡造影剂和超声在质粒DNA对小鼠骨骼肌基因转染中的影响.方法 应用共聚物P85、微泡造影剂Optison与DNA混合后直接小鼠胫前肌(TA)注射,并辐照超声.1周后取出胫前肌并快速冰冻切片,荧光显微镜计数表达GFP转染的肌纤维数,HE染色评价肌肉损伤情况.结果 共聚物P85和微泡造影剂Optison均可促进质粒DNA的基因转染(P<0.01,P<0.05).辐照超声可使P85介导的基因转染效率显著提高(P<0.01),但对微泡造影剂介导的基因转染却无显著提高(P>0.05),并且P85所介导的基因转染效率高于微泡造影剂介导的基因转染效率(P<0.01).微泡造影剂和P85耦合并辐照超声可使质粒的基因转染效率显著提高,与所有各组的差异有统计学意义(P<0.01).同时辐照超声显著增加含微泡造影剂组骨骼肌的损伤面积(P<0.01).结论 共聚物P85和微泡造影剂可介导质粒DNA的基因转染,辐照超声对其有促进作用,三者联合应用具有协同作用.     

Microbubble ultrasound improves the efficiency of gene transduction in skeletal muscle in vivo with reduced tissue damage

Intramuscular injection of naked plasmid DNA is a safe approach to the systemic delivery of therapeutic gene products, but with limited efficiency. We have investigated the use of microbubble ultrasound to augment naked plasmid DNA delivery by direct injection into mouse skeletal muscle in vivo, in both young (4 weeks) and older (6 months) mice. We observed that the albumin-coated microbubble, Optison (licensed for echocardiography in patients), significantly improves the transfection efficiency even in the absence of ultrasound. The increase in transgene expression is age related as Optison improves transgene expression less efficiently in older mice than in younger mice. More importantly, Optison markedly reduces muscle damage associated with naked plasmid DNA and the presence of cationic polymer PEI 25000. Ultrasound at moderate power (3 W/cm2 1 MHz, 60 s exposure, duty cycle 20%), combined with Optison, increases transfection efficiency in older, but not in young, mice. The safe clinical use of microbubbles and therapeutic ultrasound and, particularly, the protective effect of the microbubbles against tissue damage provide a highly promising approach for gene delivery in muscle in vivo.     

超声辐照和SonoVue微泡在介导hAng-1基因体外转染时的作用和量效关系探讨

目的 探讨超声辐照和SonoVue微泡分别使用和联用在介导hAng-1基因体外转染过程中的作用以及辐照强度和微泡浓度对转染效率和细胞活性的影响.方法 实验分四组A组:单纯超声辐照+质粒组;B组:微泡+质粒组;C组:超声辐照+微泡+质粒组和空白对照组D组. C组内转染参数分别设置为超声照射强度0.5、1.0 、1.5和2.0 W/cm~2,微泡浓度5%、10%、20%、30%和40%.将连接有eGFP-C_3-hAng-1质粒的SonoVue微泡对293T细胞进行转染,48 h后检测各组基因转染效率和细胞存活率. 结果转染48 h后C组转染效率最高,荧光阳性细胞数最多,强度最大;A组转染效率很低,见少量荧光表达;B、D组无明显基因转染发生.随着超声照射强度和微泡浓度的增加,基因转染效率会逐步升高,具有统计学意义.微泡浓度大于20%、超声照射强度超过1.5 W/cm~2后基因转染效率不再升高甚至降低,细胞死亡率显著增高(P<0.01).结论 SonoVue微泡介导外源基因转染必须联合超声辐照才能获得较好的转染效率.对于hAng-1基因和SonoVue微泡,选择声强1.5 W/cm~2,微泡浓度20%是相对最佳转染条件.     

超声介导SonoVue微泡破裂对hAng-1基因完整性和表达效率的影响

目的 探讨超声联合SonoVue微泡介导hAng-1基因转染293T细胞的转染效率及基因完整性和表达状况.方法 构建eGFP-C3-hAn-1质粒,根据不同实验组的设计,应用相应的微泡联合超声辐照条件进行293T细胞的eGFP-C3-hAng-1基因转染,转染后48 h,以荧光显微镜观察到绿色荧光为转染成功标志;流式细胞术检测基因转染阳性细胞率,台盼蓝染色检测细胞生存率;RT-PCR和Western blot技术检测hAng-1基因的mRNA和蛋白表达;琼脂糖凝胶电泳检测经超声辐射后质粒的完整性.结果 ①微泡浓度为20%,DNA浓度为15 mg/L时进行基因转染可获较好转染效率和细胞生存率;②转染体系中血清的存在并不影响转染效率和细胞生存率;③最适转染条件下的超声辐照剂量不会影响DNA的完整性,且转染后的基因可正常表达mRNA并翻译目的蛋白.结论 微泡联合超声辐照能够介导体外细胞治疗性基因的转染,血清的存在并不影响基因的转染,转染后的基因能顺利地表达并具有正常功能.     

超声微泡介导VEGF基因治疗下肢血管闭塞

目的探讨用超声微泡造影剂促进VEGF基因治疗兔下肢缺血的可行性.方法将30只大白兔左股动脉结扎后随机分为3组: A组采用局部注射VEGF质粒DNA; B组采用局部注射VEGF质粒与超声微泡造影剂的混合物;C组作为对照.于治疗后4周进行数字减影血管造影(DSA)和免疫组织化学方法检测侧支循环建立和血管新生.结果 DSA可见用超声破坏微泡后促进侧支循环建立较好,新生血管较多;单纯局部注射质粒可促进部分血管新生,而对照组的侧支循环和新生血管较少.各组免疫组化所测血管计数均有显著性差异.结论用超声微泡介导的VEGF基因转染,可促进缺血骨骼肌的血管新生和侧支循环建立,为下肢缺血性疾病的基因治疗提供了一种新途径.