聚焦超声开放血脑屏障对血清外泌体浓度及内容的调控作用及其在阿尔茨海默病液体活检中的应用

本研究通过聚焦超声介导的血脑屏障开放（FUS-BBBO）技术，首次揭示了小鼠和阿尔茨海默病（AD）患者血清中外泌体（EVs）浓度与内容的动态变化。研究人员利用纳米颗粒追踪分析、RNA测序和质谱技术，证实FUS-BBBO可显著提升EVs浓度（164±85%），并增强AD相关生物标志物（如GFAP、β-淀粉样蛋白42和磷酸化tau 181）的检测灵敏度（1.2倍对数倍变化）。该研究为神经免疫治疗机制提供了新证据，同时推动了EVs液体活检在神经退行性疾病无创监测中的临床应用。

　　

血脑屏障（BBB）是大脑与血液循环之间的天然防线，但它的严密保护也成了药物递送和疾病监测的“双刃剑”。尤其对于阿尔茨海默病（AD）这类神经退行性疾病，传统诊断依赖昂贵的PET成像或侵入性检查，患者负担沉重。聚焦超声联合微泡技术（FUS-BBBO）的出现打破了这一僵局——它能短暂、可控地打开BBB，既为药物输送开辟通道，又释放出潜藏的生物标志物。但科学家们发现，这些标志物在血液中如同“大海捞针”，而外泌体（EVs）这类天然纳米级囊泡，可能正是捕捉它们的“磁铁”。

哥伦比亚大学的研究团队在《Ultrasound in Medicine》发表的研究，首次系统解析了FUS-BBBO对血清EVs的调控作用。通过小鼠实验和AD患者临床试验，团队采用纳米颗粒追踪分析（NTA）定量EVs浓度，结合RNA测序和质谱技术解析其内容物，并利用GW4869药物抑制实验验证EVs功能。临床样本则通过Luminex多重检测分析AD标志物。

Murine extracellular vesicle concentration increases after FUS-BBBO
研究发现小鼠经FUS-BBBO处理后1小时，血清EVs浓度激增164±85%，且携带与神经免疫治疗相关的RNA。通过GW4869抑制EVs释放后，炎症反应和BBB开放体积显著降低，证实EVs参与BBB修复调控。

Patient EV concentration dynamics
AD患者数据显示，EVs浓度升高与BBB开放体积呈正相关，且治疗后3天仍保持变化。更关键的是，从EVs中分离的AD标志物（如GFAP、Aβ₄₂
和p-tau₁₈₁
）检测灵敏度比全血清提高1.2倍对数倍变化（p<0.05）。

Discussion and conclusion
该研究不仅揭示了EVs在FUS-BBBO神经免疫治疗中的调控作用，更开创性地提出EVs可作为“生物标志物放大器”。对于AD等疾病，这种无创、高灵敏的液体活检策略，有望替代传统辐射暴露大的检测方法。团队特别指出，EVs对BBB修复的促进作用或将成为未来联合治疗的新靶点。

这项由美国国立卫生研究院（R01AG038961等）和聚焦超声基金会支持的研究，为神经退行性疾病的诊疗提供了双重突破：既深化了对FUS-BBBO机制的理解，又催生了临床监测的新范式。正如作者所强调，EVs的时空动态特性将成为个性化治疗的重要参考指标。