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微泡增强聚焦超声（MB-FUS）能够以无创方式开启血脑屏障（BBB），从而改善药物及其他治疗制剂向脑内的递送，支持对脑部疾病更为有效的治疗。这项快速发展且高度多功能的技术的优势已在临床试验中得到证明，并由此激发了人们对拓展FUS应用的日益浓厚的兴趣，尤其是那些需要更高强度治疗、更大靶向脑体积以及更大分子治疗制剂的应用。然而，此类治疗尚未开展深入的安全性特征分析，在临床中的相关评估也仍然有限。临床前研究的评估指标一直较为受限，主要聚焦于急性期影像学和简单行为学。为满足对更全面安全性特征分析的需求，我们提出了一种新型临床前研究流程，用于在大鼠中评估MB-FUS的不良效应，涵盖急性期和长期效应；该流程结合了MRI、组织学以及一项定制的运动任务，后者可为复杂习得行为提供精细尺度的评估指标。 采用这一方法，并结合我们此前对相关神经环路的界定，我们证明了在高剂量给药方案下，不良效应具有剂量依赖性和靶区依赖性。所有设定的声学剂量均可开启BBB；然而，尽管低剂量未表现出明显不良效应，针对相关神经环路的高剂量处理却对行为和脑组织完整性造成了严重影响。这些效应持续数周，并在不同时间进程中恢复，其中组织损伤和行为改变持续的时间长于总体行为表现缺陷。我们的结果进一步强调，需要采用多模态、高灵敏度且纵向的评估指标，以全面表征MB-FUS的不良效应，从而使其能够在广泛应用中安全使用。
swolff{at}som.umaryland.edu
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摘要 微泡增强聚焦超声（MB-FUS）可实现无创性血脑屏障（BBB）开放，从而改善药物及其他治疗制剂向脑内的递送，支持对脑部疾病更有效的治疗。这项快速发展且高度多用途的技术的优势已在临床试验中得到证明，并激发了人们对拓展聚焦超声应用的日益增长的兴趣，这些应用需要更高强度的治疗、更大的脑靶向体积以及更大分子的治疗制剂。然而，此类治疗尚未开展深入的安全性谱系分析，在临床中的相关评估也较为有限。临床前研究的评估指标一直较为受限，主要聚焦于急性期影像学和简单行为。为满足对更全面安全性谱系分析的需求，我们提出了一种新颖的临床前工作流程，通过结合 MRI、组织学以及一项定制的运动任务，在大鼠中评估 MB-FUS 的急性和长期不良效应；该运动任务可为复杂习得行为提供精细尺度的读出。利用这一方法，并借助我们先前对相关神经环路的界定，我们表明在高剂量给药方案下存在剂量依赖性和靶点依赖性的不良效应。所有设定的声学剂量均可打开 BBB；但低剂量未表现出明显不良效应，而以高剂量靶向相关环路则会对行为和脑组织完整性造成严重影响。这些效应可持续数周，并在不同时间进程中恢复，其中组织破坏和行为改变持续时间长于一般性表现缺陷。我们的结果进一步强调，需要采用多模态、高灵敏度和纵向随访的读出指标，对 MB-FUS 的不良效应进行整体性表征，从而保障其在广泛应用中的安全使用。
利益冲突声明 已声明的资助信息 美国国家精神卫生研究所， https://ror.org/04xeg9z08 ，R01 MH136968
美国国家癌症研究所， https://ror.org/040gcmg81 ，T32CA154274
美国癌症协会，IRG-18-160-16
Esther A. & Joseph Klingenstein 基金， https://ror.org/01q222b25
西蒙斯基金会， https://ror.org/01cmst727
版权 持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 公开提供。
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Sophie K. Elvig， Alexandra A. Seas， Pavlos Anastasiadis， Steffen B.E. Wolff
bioRxiv 2026.08.12.744037； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.12.744037
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Sophie K. Elvig， Alexandra A. Seas， Pavlos Anastasiadis， Steffen B.E. Wolff
bioRxiv 2026.08.12.744037； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.12.744037
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.12.744037v1?rss=1
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