全息辅助多靶点血脑屏障开启平台促进缺血性脑卒中非侵入性细胞外囊泡与间充质干细胞递送及神经功能恢复

《Nature Communications》：Holographic focused ultrasound enables multitarget EV and MSC delivery for neurovascular repair after ischemic stroke

摘要血脑屏障（BBB）及脑损伤灶的异质性拓扑结构阻碍了对梗死灶周边区域进行非侵入性、多靶点递送，这些递送物尺寸差异较大，包括细胞外囊泡（EVs）和间充质干细胞（MSCs）。在此，我们开发了一种全息辅助多靶点血脑屏障开启（HaMBO）平台，该平台将低成本3D打印全息图与单一单元超声波换能器相结合。经空间裁剪的声场实现了沿梗死灶边缘的局部血脑屏障开启。在雄性短暂局灶性脑缺血小鼠中，单次两分钟的HaMBO治疗可安全增强梗死灶周边的EVs和MSCs递送，使脑萎缩减少约56%，新生血管形成增加约2倍，神经前体细胞增殖增加约4倍，并改善了长期行为功能恢复。空间转录组学分析表明，HaMBO辅助的EV治疗与巨噬细胞浸润减少以及促血管生成和神经发生信号通路增强相关。基于人颅骨的模拟进一步证明了HaMBO在不同中风场景下的临床适用性。因此，HaMBO为缺血性中风及其他神经系统疾病的非侵入性多靶点递送提供了一种安全、低成本且可定制的平台。