聚焦超声对血脑屏障的调节可促进少突胶质细胞的生成

《Acta Neuropathologica Communications》：The modulation of the blood–brain barrier by focused ultrasound stimulates oligodendrogenesis

　　

摘要

聚焦超声与静脉注射微泡结合使用，能够精确且可逆地调节血脑屏障，从而提升药物从血液向目标脑区的输送效率。除此之外，我们在十多年前就发现，即便不添加外源性药物，聚焦超声对血脑屏障的调节也能激活体内的再生机制，其中最为显著的是海马区的神经发生。本研究旨在探讨聚焦超声对少突胶质细胞生成的影晌，这一过程对于髓鞘形成及白质结构完整性至关重要。我们在成年小鼠中仅对海马区实施聚焦超声诱导的血脑屏障调节。在处理后1天、4天、7天和10天分别检测少突胶质细胞前体细胞的增殖情况，而在30天时则评估已形成髓鞘的少突胶质细胞数量。在超声处理后1天和4天，海马区少突胶质细胞前体细胞的增殖分别增加了6.8倍和2.3倍；一个月后，形成髓鞘的少突胶质细胞数量则增加了5.3倍。随后，我们通过另一组小鼠并针对纹状体，采用独立的实验设计来验证聚焦超声诱导少突胶质细胞生成的稳定性。在聚焦超声处理后7天，纹状体中的少突胶质细胞前体细胞增殖增加了3.9倍，与海马区的情况类似，30天后少突胶质细胞生成量也增加了5.2倍。最后，我们发现，在相同聚焦超声参数下，若不使用微泡且不改变血脑屏障状态，则不会引发少突胶质细胞前体细胞的增殖或少突胶质细胞生成。因此，在这些聚焦超声参数条件下，微泡诱导的血脑屏障调节是促进少突胶质细胞生成的关键因素。鉴于聚焦超声调节血脑屏障用于药物输送的应用早已得到验证，其对少突胶质细胞生成的额外刺激进一步拓展了该技术在修复白质方面的治疗潜力。