论文部分内容阅读
目的:超声联合微泡介导的空化效应(Ultrasound-mediated Microbubble Cavitation)在动物模型上已被证实可改善肢体或心肌缺血组织辐照区域的局部血流灌注,这种方法被称为“声学辅助灌注”(Sonoperfusion)。对于声学辅助灌注增加局部血流的机制探讨,已有相关研究证实超声微泡介导的的空化效应能通过影响NO、ATP等分子途径来增加局部血流。然而,前期研究大部分集中在慢性缺血模型。本研究拟建立急性缺血模型,以初步探讨超声间断高机械指数脉冲联合静脉输注微泡介导的空化效应对急性缺血组织增加灌注的影响及其潜在信号传导机制,以期应用于外周动脉疾病、急性心肌梗死的早期血运重建。方法:1、模型制备取雄性SPF级SD大鼠(体质量180-250g,周龄6-8周),通过随机单侧结扎髂外动脉10分钟建立大鼠后肢急性缺血模型。2、实时超声造影定量评估血流灌注留置颈静脉通道,将浓度为(2.98±0.15)×10^9/mL的脂质微泡用微量泵以400 μ L/min的速度缓慢静脉输注,使用Sequoia 512超声仪(SIEMENS,17L5探头)对大鼠双后肢应用低机械指数超声造影技术进行基图成像,匀速静脉输注微泡造影剂(600 uL/min),并采用间断高机械指数超声波脉冲破坏造影剂微泡(机械指数为1.9,每隔4秒钟发放一组超声波脉冲,每一组破坏脉冲持续时间为3秒),反复治疗10分钟后行实时超声造影评估双后肢血流灌注情况。3、超声微泡介导的空化效应对血流灌注的影响将大鼠随机分为三组(每组8只):空化治疗组(US+MB组),单纯间歇性高机械指数脉冲组(US组)和单纯脂质微泡组(MB组)。分别在造模前、造模后和治疗后三个时间点进行双后肢实时超声造影灌注成像。4、声学辅助灌注急性效应的持续时间将大鼠随机分为三组(每组9只):US+MB组,US组和MB组。造模前和造模后分别进行双后肢实时超声造影灌注成像,治疗10分钟后,分别在治疗结束后即刻(0分钟),5分钟,10分钟,15分钟,20分钟和25分钟的时间点上进行双后肢实时超声造影灌注成像。5、声学辅助灌注的分子机制初探将27只SD大鼠随机分为三组(每组9只):缺血空化组、缺血空化+L-NAME组、空白对照组,其中Nω-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐(L-NAME)为eNOS抑制剂,在缺血空化+L-NAME组空化治疗前30分钟以75 μ g/kg的速度泵入预处理。造模及预处理后,将缺血空化组、缺血空化+L-NAME组的大鼠双后肢同时暴露于间歇性高机械指数超声联合微泡治疗10分钟,空白对照组无间歇性高机械指数脉冲及无脂质微泡治疗10分钟,治疗后立即进行双后肢实时超声造影灌注成像;留取大鼠缺血侧同一位置的后肢肌肉组织,提取并分离出组织蛋白上清液后用ELISA试剂盒检测p-eNOS浓度。结果:1、建立大鼠后肢急性缺血模型超声造影成像观察到结扎侧后肢血流灌注减少了 50%-70%(平台期微泡充盈面积较基图减少了 50%-70%),说明大鼠急性后肢缺血模型建立成功。2、超声微泡介导的空化效应对血流灌注的影响US+MB组治疗后,缺血性后肢局部微血管血流容积(A:41.824±7.836vs 69.527±6.570,P=0.000)和微血管血流量(MBF:6.451±1.021 vs 13.078±1.967,P==0.000)显着增加;微血管流速增加但没有统计学意义(B:0.156±0.0249vs 0.193±0.0414,P=0.078)。US组有改善的趋势,但没有统计学意义(P=0.311);MB组无变化(P=0.767)。其中组织血流灌注(A× β)的改善主要是基于A的增加。3、声学辅助灌注急性效应的持续时间声学辅助灌注的急性效应在治疗后立即起效并达到峰值(P<0.05),之后逐渐减弱,在25分钟后消失(P>0.05);而US组治疗后5分钟达到峰值(P<0.05),15分钟后几乎消失(P>0.05);MB组治疗后几乎没有变化(P>0.05)。4、声学辅助灌注的分子机制初探抑制性研究表明,空化后缺血性后肢p-eNOS浓度显着升高,但用L-NAME抑制eNOS后明显受到抑制(P=0.000)。结论:声学辅助灌注可以增加急性缺血组织辐照区域的局部灌注,主要是微循环灌注的增加,这主要是基于微血管血流容积的增加。这种急性效应立即起效,可以短暂逆转大鼠后肢急性缺血组织25分钟,随后效应逐渐减弱至消失。eNOS/NO信号通路可能是声学辅助灌注急性效应的关键通路之一。声学辅助灌注作为一项非侵入性治疗技术,未来在临床上有望应用于急性心肌梗死、外周动脉疾病早期的血运重建。