根据一项小鼠研究,通过大脑传递脉冲超声波可能通过帮助清除炎症性死亡血细胞来提高出血性中风后的生存率。该方法增强淋巴引流效果,未来还可能用于治疗阿尔茨海默病,针对该病患者的临床试验预计明年启动。
出血性中风约占所有中风的15%,当脑内血管破裂时发生,导致出血干扰大脑供氧并损伤细胞,常引发运动障碍和认知问题。
治疗通常涉及用小型金属夹封堵破裂血管,随后通过导管等清除死亡红细胞——否则这些细胞会加剧炎症并造成进一步组织损伤。但加州斯坦福大学的拉格·艾伦表示,该方法具有高度侵入性,本身可能导致脑损伤和感染。
艾伦在偶然将超声设备长时间开启用于激活小鼠大脑药物时,注意到药物斑点“像被涂抹开一样,在通常清除脑内污物的脑脊液中扩散得更远”。他说:“于是我想到,‘我们能否实际利用超声波将物质排出大脑?’”
为验证此设想,其团队从小鼠尾部采集血液并注入其大脑,模拟出血性中风。随后三天,研究人员每日对半数小鼠颅骨施加10分钟超声波脉冲,其余动物未接受治疗。
所有小鼠随后完成一项3分钟测试:被置于四角水箱中,可选择左转或右转。无运动或认知障碍的健康小鼠通常各方向转向50%。
研究人员发现,超声组小鼠左转比例为39%,而对照组仅27%。前者抓握金属杆的力量也强于对照组。这表明治疗动物脑损伤较轻,团队通过安乐死后的大脑切片分析证实了这一点。
注入血液一周后,对照组约半数小鼠死亡,而超声组仅五分之一死亡。艾伦表示:“仅通过三次10分钟超声治疗,我们就将生存率提高了约30个百分点。”
进一步分析显示,超声脉冲激活了动物脑内免疫细胞小胶质细胞上的压力敏感蛋白,降低其炎症性并增强其吞噬清除死亡红细胞的能力。同时,脉冲提升了脑脊液流动,改善死亡细胞向颈部淋巴结的清除效率。作为淋巴系统组成部分,这些淋巴结负责处理大脑代谢废物。
尽管仍需深入研究,但该方法有望治疗其他脑部疾病。艾伦指出:“若超声能清除体积较大的红细胞,就应能处理更小的有毒蛋白,如导致帕金森病和阿尔茨海默病的[错误折叠]tau蛋白。”
北卡罗来纳大学教堂山分校的凯瑟琳·卡伦评价:“这是一项真正令人印象深刻的非侵入性研究,未来转化潜力巨大。”她表示,小鼠与人类的淋巴系统高度相似,该方法在人体应用可行。
超声暴露被认为安全,艾伦确信治疗不会产生意外副作用,但需研究确认。研究团队最终希望在出血性中风患者身上测试该方法,但此类中风需紧急处理。因此,他们计划先通过阿尔茨海默病(一种渐进性疾病)患者收集更多安全性和有效性数据,相关试验预计明年启动。
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