超声对大鼠血脑屏障通透性的影响

发布时间：2017-07-27 09:23

  本文关键词：超声对大鼠血脑屏障通透性的影响

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【摘要】：目的：探究常用的安全性良好的不同超声设备开放大鼠血脑屏障的可行性；对超声设备进行初步筛,并对可行的超声参数从设备的频率、强度、辐照时长、微泡的种类和剂量等方面进行优化筛选；探究不同超声条件下大鼠血脑屏障通透性的改变,并进行定量分析；探究超声后血脑屏障的开放是否具有可逆性,并确定不同参数的超声的安全性。以有望用于脑肿瘤的药物甲氨蝶呤为例,探究超声是否能促进这一药物透过血脑屏障。方法：1可行性评估大鼠称重,麻醉固定,头部剃毛,涂以超声耦合剂,尾静脉置入带肝素的留置针。使用不同的超声设备进行辐照,同时经尾静脉留置针按体重推注微泡悬液,剂量为2mL/kg大鼠。追注1 mL生理盐水冲管并开始计时,20 min后结束立即推注2%的EB,剂量为2.5 mL/kg大鼠。4h后,开胸灌注,断头取脑,称重,甲酰胺提取脑组织中的EB,酶标仪定量分析。2实验参数优化脉冲超声,胎心仪分别使用已有的频率和最大强度的超声辐照大鼠。多普勒超声设备分别使用频率3.5 MHz和7.5 MHz的探头分别配合使用第5、10、15档的声功率辐照大鼠进行超声参数的筛选。使用前面实验选出的最佳超声参数,辐照大鼠时长分别为5min、20 min、40 min、60 min,筛选最优的辐照时间。将临床常用的超声造影剂声诺维根据人与大鼠的体表面积比换算,配制成0.5、1.0、2.0mg/mL的浓度梯度；食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准的生物医学材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(Poly lactic-co-glycolic acid, PLGA)合成的微泡配制成2.5、5.0、10.0 mg/mL的浓度梯度,探究不同种类和剂量的微泡对血脑屏障通透性的影响。3血脑屏障闭合时间的探究大鼠超声辐照后,分别于0 h、0.5 h、1.0 h、2.0 h、3.0 h、4.0 h后经尾静脉注射EB,使用甲酰胺提取大脑皮层中的EB,测定含量,考察血脑屏障开放的可逆性。4超声促进药物透过血脑屏障的定量分析大鼠的准备方法同前,超声使用之前筛选出的最优参数,高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)测定脑组织中甲氨蝶呤(methotrexate, MTX)的含量。5安全性评价对脑组织进行常规切片,HE染色观察组织细胞是否有损伤损伤。超薄切片,常规铀-铅染色,透射电镜下观察血管附近的超微结构是否有变化。6统计学方法应用Microsoft Excel, GraphPad Prism 5等统计学软件进行分析,计量资料用x±s表示,多组间比较采用单因素方差分析。结果：1设备初选仅多普勒设备的两组DUS-3.5组和DUS.7.5组与对照组相比具有统计学差异P0.01,与其他组比较也具有统计学差异P0.05。其他组相互比较或与对照组比均无差异。2多普勒诊断超声参数优化3.5MHz的超声功率设为5和10相比具有显著性差异,P0.05。3.5.15和3.5-5组相比也具有显著性差异,P0.01。3.5.10和3.5.15组之间则没有显著性差异。说明3.5 MHz时,声功率10时对血脑屏障的影响有一个显著性提升。7.5 MHz组仅功率设为15时与功率5时相比有显著性差异,P0.01。7.5.15与7.5.10间,P0.05。说明7.5 MHz时,声功率15时对血脑屏障的影响有一个显著性提升。对辐照时长的结果分析发现辐照20 min时相比于5 min具有统计学差异。40 min和60 min与20 min相比均不存在差异。3血脑屏障开放的可逆性0.2 h时间内血脑屏障的渗透性与对照组相比均有显著性差异,P0.01。到3 h时与对照组相比无统计学差异,说明血脑屏障通透性恢复正常水平。4安全性HE染色未见组织细胞的损伤和异常出血点,超微结构观察发现脑微血管内皮细胞及周围组织细胞结构正常,无明显损伤或水肿。MTX组与未进行超声辐照的对照组相比具有统计学差异,P0.05。结论：1三种常用超声设备中多普勒彩超设备成功改变了大鼠血脑屏障的渗透性,成功增加了伊文思蓝染料透过大鼠血脑屏障的量。2在不予大鼠开颅手术的情况下,多普勒超声设备增强大鼠血脑屏障通透性的最优参数为机械指数设为最大值、频率7.5 MHz、微泡使用PLGA,剂量为10 mg/kg大鼠,辐照时间20 min,且初步确定该参数的超声具有较好的安全性。3超声开放大鼠血脑屏障是可逆的,在3h左右通透性恢复正常水平。4超声能够促进抗肿瘤药甲氨蝶呤透过大鼠血脑屏障。
【关键词】：多普勒超声 甲氨蝶呤 渗透性 血脑屏障
【学位授予单位】：北京中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.1
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 中英文缩略词对照11-12
• 文献综述12-20
• 1.1 血脑屏障的结构和功能12-14
• 1.1.1 脑微血管内皮细胞13
• 1.1.2 紧密连接13-14
• 1.1.3 星型胶质细胞14
• 1.1.4 周细胞14
• 1.2 开放血脑屏障的方法14-15
• 1.3 药物跨血脑屏障转运的方式15
• 1.3.1 扩散作用15
• 1.3.2 载体转运15
• 1.3.3 主动运输15
• 1.4 超声联合微泡对血脑屏障的作用15-17
• 1.4.1 超声的特性及生物学作用15-16
• 1.4.2 聚焦超声对血脑屏障通透性的影响16-17
• 1.4.3 诊断超声联合微泡开放血脑屏障17
• 1.5 血脑屏障通透性变化的检测方法17-20
• 1.5.1 血脑屏障体外模型的建立及功能测定17-18
• 1.5.2 动物模型血脑屏障开放的检测方法18-20
• 前言20-21
• 第一部分 可行性研究及超声设备的初步筛选21-31
• 1.1 概述21
• 1.2 材料与方法21-25
• 1.2.1 主要试剂21
• 1.2.2 实验动物21
• 1.2.3 实验设备与仪器21-22
• 1.2.4 主要溶液的配制及设备的准备22-23
• 1.2.5 分组及实验方法23-24
• 1.2.6 制备透射电镜超薄切片24-25
• 1.2.7 灌注25
• 1.2.8 评价血脑屏障是否开放25
• 1.2.9 统计学方法25
• 1.3 实验结果25-29
• 1.3.1 超声联合微泡作用的影像学分析25-27
• 1.3.2 伊文思蓝标准曲线27
• 1.3.3 各组伊文思蓝含量的测定结果27-28
• 1.3.4 透射电镜下各组的脑组织超微结构28-29
• 1.4 讨论29-31
• 第二部分 开放血脑屏障的条件优化及安全性评价31-42
• 2.1 概述31
• 2.2 材料与方法31-34
• 2.2.1 主要试剂31
• 2.2.2 主要设备与仪器31-32
• 2.2.3 实验动物准备32
• 2.2.4 主要溶液的配制及设备的准备32
• 2.2.5 实验分组32-33
• 2.2.6 超声辐照过程33
• 2.2.7 灌注33-34
• 2.2.8 评价血脑屏障是否开放34
• 2.2.9 统计学方法34
• 2.3 实验结果34-40
• 2.3.1 不同超声功率和频率对血脑屏障的影响34-35
• 2.3.2 辐照时长35-36
• 2.3.3 紧密连接和周围脑组织超微结构变化36-38
• 2.3.4 伊文思蓝浓度38
• 2.3.5 HE染色结果38-39
• 2.3.6 血脑屏障闭合时间39-40
• 2.4 讨论40-42
• 第三部分 多普勒诊断超声促进抗肿瘤药甲氨蝶呤透过血脑屏障的实验42-48
• 3.1 概述42
• 3.2 材料与方法42-44
• 3.2.1 主要试剂42
• 3.2.2 主要设备与仪器42
• 3.2.3 主要溶液的配制及设备的准备42-43
• 3.2.4 实验分组及方法43
• 3.2.5 灌注43-44
• 3.2.6 制作冰冻切片的方法同前一部分44
• 3.2.7 高效液相色谱法测定脑内MTX浓度44
• 3.2.8 统计学方法44
• 3.3 实验结果44-46
• 3.3.1 EB荧光强度44-45
• 3.3.2 甲氨蝶呤标准曲线45-46
• 3.3.3 高效液相测定脑组织MTX含量46
• 3.4 讨论46-48
• 结果与讨论48-50
• 参考文献50-56
• 致谢56-57
• 个人简历57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 韦馨;唐红;;靶向超声造影剂在制备领域中的研究进展[J];临床超声医学杂志;2012年12期

2 刘平;高云华;谭开彬;刘政;张萍;朱小虎;;经颅脑超声造影对血脑屏障通透性的影响[J];中华超声影像学杂志;2006年07期

3 宋_g;程远;杨延庆;梅杰;李发琪;王智彪;刘映江;王志刚;;MRI温度图监控聚焦超声开放家兔血脑屏障的作用[J];中国医学影像技术;2008年03期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 记者 陈丹;[N];科技日报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 邓金木;聚焦超声联合微泡开放血脑屏障的机制研究[D];重庆医科大学;2013年

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本文编号：580748