超声波可穿透颅骨进入大脑
脉冲超声波通过帮助清除炎症性死亡血细胞，可能提高某种中风后的存活率，一项小鼠研究显示。该方法增强了淋巴引流的效果，还可能治疗阿尔茨海默病，预计明年将启动针对该病患者的临床试验。
出血性中风约占所有中风的15%，当脑内血管破裂时发生，导致出血，破坏大脑氧气供应并损害细胞，常引发运动和认知问题。
治疗通常涉及用小金属夹封住破裂血管，然后清除死亡红血细胞——例如通过导管——否则这些细胞会增加炎症并造成进一步组织损伤。但斯坦福大学加利福尼亚州的拉格·艾兰表示，这种做法高度侵入性，本身可能导致脑损伤和感染。
艾兰在一次意外中长时间开启超声波设备以激活小鼠脑内药物后，开始思考超声波的潜力。“我看到的是，我注入脑中的药物斑点就像被涂抹开一样，被脑脊液进一步输送到大脑各处，这种液体通常清除脑内垃圾，”他说。“所以我想到，‘我们能否实际用超声波将物质驱出大脑？’”
为探索这一点，他的团队从小鼠尾巴采集血液并注入其大脑，模拟出血性中风。在接下来的三天里，研究人员每天对半数小鼠的颅骨脉冲超声波10分钟。剩余动物未接受治疗。
随后，所有小鼠完成一项3分钟测试：被放置在一个有四个角落的水箱中，可向左或向右转。健康小鼠，无运动或认知问题，通常每方向转向50%的时间。
研究人员发现，超声波组小鼠向左转39%的时间，而对照组为27%。他们还发现，前组小鼠比对照组更能牢固抓住金属杆。这表明治疗动物脑损伤较小，团队在安乐死后分析其脑切片后确认了这一点。
血液注入大脑一周后，约一半对照组小鼠死亡，而超声波组仅五分之一。艾兰说：“仅通过三次10分钟的超声波治疗，我们就将存活率提高了约30个百分点。”
进一步分析显示，超声波脉冲激活了动物小胶质细胞（大脑中的免疫细胞）上的压力敏感蛋白，使其炎症性降低，并增强了吞噬和清除死亡红血细胞的能力。脉冲还增加了脑脊液在大脑中的流动，改善了死亡细胞向颈部淋巴结的清除。作为淋巴系统的一部分，这些淋巴结有助于处理大脑的代谢废物。
尽管需要进一步研究，但该方法可治疗其他脑部疾病。“如果超声波能驱除相对较大的红血细胞，它应该能清除更小的有毒蛋白，如（错误折叠的）tau蛋白，后者导致帕金森病和阿尔茨海默病等疾病，”艾兰说。
北卡罗来纳大学教堂山分校的凯瑟琳·卡伦表示：“这是一项非常令人印象深刻的研究，具有巨大的未来转化潜力，因为它是非侵入性的。”她说，小鼠和人类的淋巴系统似乎非常相似，因此该方法在人体中可行。
超声波暴露被认为是安全的，因此艾兰确信该治疗不会有任何意外副作用，尽管需要研究来确认。
研究人员希望最终在出血性中风患者身上测试该方法，但中风需要紧急治疗。因此，艾兰表示，他们计划收集更多关于该方法在阿尔茨海默病患者（一种进行性疾病）中安全性和有效性的数据，临床试验预计明年启动。
期刊参考：《自然·生物技术》
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