氧化亚氮助力磁共振引导聚焦超声向小鼠海马体递送基因疗法：降低剂量与压力的新突破

经颅磁共振引导聚焦超声（MR-guided focused ultrasound ）可使静脉注射的微泡振荡并短暂打开血脑屏障（BBB），但高剂量微泡或聚焦超声压力（FUS）会造成损伤。研究人员开展氧化亚氮（N2O）降低 FUS 压力和微泡剂量的研究，发现 N2O 能减少剂量和压力，提升基因递送效果，意义重大。

　　经颅磁共振引导聚焦超声（MR-guided focused ultrasound）能够让静脉注射的微泡产生振荡，进而在目标脑区短暂打开血脑屏障（blood brain barrier，BBB）。不过，高剂量的微泡或较高的聚焦超声压力（Focused ultrasound pressures，FUS）会导致组织损伤。为此，研究人员使用麻醉气体氧化亚氮（N₂O），探究其能否降低打开血脑屏障所需的聚焦超声压力和微泡剂量。

研究人员选用瑞士韦伯斯特小鼠，分别用氧化亚氮（N₂O）和医用空气（medical air，MA）处理小鼠，并在不同聚焦超声压力下进行实验，同时保持微泡剂量恒定，反之亦然。之后，通过声发射和 T1 加权磁共振成像（MRI）上的增强率对血脑屏障的打开程度进行量化。为比较氧化亚氮（N₂O）对基因递送的影响，在分别使用医用空气（MA）和氧化亚氮（N₂O）打开血脑屏障后，研究人员都递送了表达绿色荧光蛋白（GFP）的病毒载体。此外，通过免疫组织化学研究对病毒转染效率进行量化，并评估急性细胞损伤情况。

研究发现，在所有测量压力（0.39、0.45、0.67MPa）下，与医用空气（MA）相比，氧化亚氮（N₂O）显著增强了声发射和对比后磁共振成像（MRI）图像上的增强率。而且，氧化亚氮（N₂O）将用于破坏血脑屏障和增强病毒基因递送的微泡剂量降至 0.02μl/kg，聚焦超声压力分别降至 0.28MPa 和 0.39MPa。由此可见，氧化亚氮（N₂O）能够增强微泡振荡，减少微泡剂量和聚焦超声压力的使用，还能提升病毒基因递送效果。