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【摘要】目的：以往的研究表明超声辐射力可以促进靶向微泡的内皮粘附。在本研究中我们尝试用超声辐射力促进非靶向脂质微泡在大鼠腹主动脉内皮的粘附。方法：采用1 MHz连续波超声在54.2kPa和73.9kPa两种声压下工作，用扫描电镜和主观评分分析微泡在大鼠腹主动脉内皮的积聚情况。结果：我们发现两种声压的辐射力均可提高微泡在主动脉内皮细胞上的局部滞留。73.9kPa超声的应用可使了数以千计的微泡在局部聚集。结论：初步证明超声辐射力可促进非靶向微泡的内皮滞留和粘附，以后可能实现通过增加药物负载的微泡促进局部药物的释放。
【关键词】超声辐射力；微泡；内皮细胞；粘附
【中图分类号】R445 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231（2018）27-0073-02
超声辐射力是超声在介质中传播的力学效应之一。以往的大量研究表明低振幅超声可以将流动的微泡从中心流推到血管壁，并在体外和体内将它们聚集在一起[1]。它在局部分子成像中起着重要的作用，因为它能够调节微泡在血管中的位置和速度。
超声辐射力还可增强载药载体的靶向性和提高递送效率[2]。在以往的研究中靶向配体被结合在微泡的外壳上，这些特定配体无疑能提高微泡的靶向粘附性，但也存在制备复杂，大小和重量增加等缺点。在我们以前的研究中微泡的粘附仅限于超声聚焦区域[3]，这表明在非靶向微泡破裂之前，施加辐射力可以将非靶向微泡瞬间推向血管壁。因此在本研究我们想要证明普通的非靶向微泡也可以通过使用超声辐射力粘附在主动脉内皮上。
1.材料和方法
1.1 超声仪器
超声辐射力是由一种治疗性超声设备所产生，该装置带有一个球状的直径为25毫米的非聚焦性换能器。中心频率为1.1MHz，脉冲重复频率为100Hz，占空比为90%。该换能器可在54.2kPa和73.9kPa的声压下工作，其声强分别为0.12W/cm2和0.22W/cm2。
1.2 实验动物及治疗方案
本实验采用15只SD大鼠，体重100～120克，观察大鼠腹主动脉内微泡的滞留情况。所有动物在7%水合氯醛以420 mg/kg腹腔麻醉。所有大鼠的腹主动脉均在左、右髂总动脉分叉上方2.5cm处纵切口暴露。换能器垂直固定在主动脉前壁上方3mm，中间以凝胶充填。通过鼠尾静脉注射微泡。
1.3 动物实验
将大鼠随机分为3组。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆10只大鼠静脉注射约107/ml的微泡后即刻分别用54.2kPa(n=5)、73.9kPa(n=5)的超声进行照射。另取5只大鼠做为仅注射相同的微泡作为对照。超声波作用持续10分钟。然后用微循环剪刀切取约 5mm血管后壁。最后标本固定脱水处理后进行扫描电镜成像。
1.4 统计学分析
统计学用平均±标准差值表示视觉评分。在所有研究中各组间的统计显着性均采用单因素方差分析，假设群体方差不相等。经SPSS13.0统计分析P值小于0.05 。
2.结果
脂质微泡的粒径分布范围为0.6～4μm，呈正态分布，平均粒径为2μm。在大鼠腹主动脉电镜图中微泡呈球形微球，表面光滑。一些气泡在外壳上有微小的孔。在对照组中微泡在内皮细胞上滞留的数量很少。54.2kPa组可见较多的微泡附着明显高于对照组。73.9kPa组附着于主动脉内皮微泡数目巨大。 73.9kPa治疗组的微泡数目评分明显高于其它两组，在200倍镜下可见明显的聚集现象。
3.讨论
超声辐射力对微泡的影响最早由Bjerknes等人[4]报道 。 Rychak等人证明，使用3MHz和14kPa的超声辐射力时，附着在生物素涂层合成容器上的生物素化微泡的数量增加了20倍[5]。Rychak等人发现超声辐射力亦可在体内实验中提高小鼠股静脉和小静脉P-选择素的微泡粘附率[5]。
在这项研究中，我们已经证明了超声辐射力可提高非靶向脂质微泡对主动脉内皮细胞的附着能力。为了获得微泡粘附的直接证据，我们采用扫描电子显微镜并首次发现在73.9kPa超声的帮助下，大量的微泡聚集在主动脉内皮上。
尽管有重要的发现，但微泡保留的机制尚不清楚。在没有特异性配体受体结合的情况下，我们推测残留的微泡可能是由交联的纤维蛋白聚合物固定的 。通常情况下10分钟的非线性超声波可显著减慢微泡的速度，并将它们堆积在管壁上。主动脉壁上大量聚集的非靶向微泡有可能用于未来的药物或基因传递。
在本研究中我们没有明确解释为什么非靶向微泡可以固定在内皮上，也没有估计血管壁剪切速率，这是微气泡堆积的一个重要因素。视觉评分并不是一种精确的定量方法。为了验证这一假设，我们还需要设计一种结合低振幅超声辐射力脉冲和高振幅破碎脉冲的新的超声脉冲方案。
【参考文献】
[1]刘佳，张萍，刘政等不同参数的超声辐射力对微泡造影剂的作用。中国医学影像技术2010,26(2):225-227.
[2] Shortencarier MJ,Dayton PA,Bloch SH,et al.A method for radiation-force localized drug delivery using gas-filled lipospheres.IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control.2004; 51(7): 822-31.
[3] Liu J,Zhang P,Liu Z,et al.Effect of ultrasound radiation force on microbubble contrast agents with different exposure parameters.Chin J Med Imaging Tech. 2010;26:159-61.
[4] Bjerknes V.Fields of force.New York,USA:Columbia University Press; 1906.
[5] Rychak JJ,Klibanov Al,Ley kf,Hossack JA.Enhanced targeting of ultrasound contrast agents using acoustic radiation force.Ultrasound Med Biol.2007;33(7):1132-9.
论文作者:刘佳,刘政,许丹霞,蒋天安
论文发表刊物:《心理医生》2018年9月27期
论文发表时间:2018/10/11
标签：超声论文; 辐射力论文; 靶向论文; 内皮论文; 主动脉论文; 大鼠论文; 声压论文; 《心理医生》2018年9月27期论文;