声动力疗法促进药物在结核肉芽肿内渗透及机制研究

【作者】 邱燕； 杜永洪；

【机构】 超声医学工程国家重点实验室,重庆医科大学生物医学工程学院；

【摘要】 目的:结核病是世界上第二大传染性疾病,结核肉芽肿是结核病的关键病理结构,其微环境中异常血管系统限制了药物在结核肉芽肿内渗透,使组织内药物浓度不足,产生耐药性,降低药物疗效。已有报道声动力疗法(SDT)以克服抗生素的耐药性和有限的组织渗透。方法:本研究选用生物安全性高的菌株卡介苗(BCG)和RAW 264.7小鼠巨噬细胞,构建体外3D结核球模型,SDT处理后,激光共聚焦(CLSM)观察异硫氰酸荧光素(FITC)标记的利福平在3D结核球内的渗透。使用BCG感染大鼠建立大鼠皮下结核肉芽肿模型,SDT处理后,CLSM观察利福平(带FITC标记)在结核肉芽肿内分布情况,紫外分光光度计检测伊文思蓝在结核肉芽肿内的浓度。采用UPLC-MS/MS检测SDT处理后结核肉芽肿内不同时间利福平浓度。利用免疫荧光、ELISA和定量聚合酶链反应(q-PCR)检测3D结核球HIF-1α和VEGF的表达。结果:1.绿色荧光在3D结核球的上层聚集较多,在中层和下层的荧光强度减弱。与对照组相比,SDT处理后在3D结核球中心层面的绿色荧光强度显著增加,表明SDT促进药物向3D结核球中心层面的渗透。2.FITC标记的利福平在SDT治疗后的结核肉芽肿中心区域的分布显著增加,而对照组主要分布在结核肉芽肿的周围区域,在肉芽肿的中心区域的绿色荧光较弱。SDT治疗后,结核性肉芽肿内伊文思蓝的含量显著增加。这些结果表明SDT增强药物在结核性肉芽肿内递送。3.SDT治疗结束结核肉芽肿内利福平浓度在尾注射后1小时达到峰值,随后开始逐渐降低。SDT治疗后结核肉芽肿内最大浓度显著高于对照组。4.SDT处理后,3D结核球内的HIF-1α和VEGF的表达均显著下调。结论:SDT重塑结核肉芽肿内血管系统,增加药物在结核肉芽肿内的浓度,并发现其可能通过调控HIF-1α/VEGF通路来改善血管,增加药物递送。更多还原