孙学军：超声方法治疗大脑疾病

超声技术作为一种影像学技术被广泛应用于临床，现在科学家尝试将这种技术开放为治疗疾病的工具。其中一种是结合超声和微气泡技术作为开放血脑屏障的技术，另一种是作为激活免疫吞噬细胞清除病理分子的方法。澳大利亚政府已为该技术投资了900万澳元，以促进临床实验。昆士兰州总理安娜斯塔西娅·帕拉什祖克本周四在出席该技术的公布仪式上表示，新型超声治疗方法有望变革阿尔茨海默病的治疗，从根本上改变人们对其治疗的传统理解。





血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障，这些屏障能够阻止某些物质由血液进入脑组织。可使脑组织少受甚至不受循环血液中有害物质，如细菌、毒素等的损害，从而保持脑组织内环境的基本稳定，对维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学意义。

血脑屏障的存在，对脑组织自然具有保护作用，但也给临床上使用治疗脑损伤的药物带来困难，例如一些神经生长因子能保护神经细胞存活，但是由于血脑屏障限制这些分子通过，所以不能经过血液或外周注射给药。最近科学家利用超声结合微小气泡，能将血脑屏障暂时开放，理论上可以将药物或免疫细胞跨过血脑屏障。加拿大学者曾经进行过人体研究，给志愿者注射无法跨越血脑屏障的化疗药物微泡，微泡能沿着血管扩散至全身，包括脑部血管。随后用高强度聚焦超声波处理，方法是给志愿者戴一顶配备有大量超声探头阵列的帽子，超声波可穿过组织，并并在大脑某一区域聚焦，引起这里血管内的微泡振动。每秒微泡振动约20万次，迫使血脑屏障内内皮细胞相互分离，血液中化疗药物从细胞间间隙中透过去，到达肿瘤细胞附近。最近神经外科学家计划使用这种技术开展临床研究，希望将化疗药物输送到大脑用于恶性脑瘤的治疗。

许多人对气泡比较担心，因为气泡可以阻断血流，导致组织缺血。但是能阻断血流的气泡需要一定体积，非常微小的气泡不会产生这种后果。而且由于表面张力的影响，小气泡在溶液中的寿命一般比较短（虽然确实有一些长寿命的气泡），经过肺组织的过滤，也可以将许多气泡重新溶解进入液体，小气泡有自陷的趋势。因此不会对机体带来危害。

在最新《科学转化医学》杂志上，科学家报道了使用超声技术作为清除老年痴呆小鼠大脑内异常斑块的方法，研究发现对动物记忆力和认知功能有明显效果。β淀粉样肽集聚形成斑块是老年性痴呆的重要病理基础，本次研究是尝试用非药物方法清除β淀粉样肽，以恢复大脑功能。研究使用小鼠老年性痴呆模型，这种模型大脑内存在典型的β淀粉样肽集聚。研究反复使用扫面超声处理小鼠大脑，观察对β淀粉样肽的清除能力，研究并没有使用其他清除β淀粉样肽的药物如抗体。利用旋转盘共聚焦显微镜和高分辨三维重建技术，发现β淀粉样肽可以进入激活的小胶质细胞溶酶体内。β淀粉样肽斑块被清除的比例高达75%。在Y迷宫、新奇物识别实验和the active place avoidancetask.测试中成绩明显提高。研究表明，单纯重复超声处理能作为安全的清除β淀粉样肽斑块的治疗方法，超声或许能成为一种非侵入性无创老年性痴呆治疗方法。动脉斑块和这种斑块类似，超声能否作为动脉硬化斑块的清除方法？当然如果将斑块弄掉，或许导致血栓的发生。当然这需要好好研究才合适。