科学家发现,用脉冲超声波清除脑内死去的血细胞可显著提高脑出血后生存率。该方法或为治疗中风与阿尔茨海默病开辟新路。
中风是一场突如其来的风暴,尤其是由脑出血引起的类型,常让人措手不及。当脑中血管破裂,氧气供应被打断,细胞相继死亡,运动和认知能力也随之崩塌。如今,科学家们或许找到了新的方式,让这场风暴平息得更快,靠的是一阵温柔的声波。
美国斯坦福大学Raag Airan的团队发现,将脉冲超声波穿过大脑,能帮助清除脑中积聚的死血细胞,从而提高出血性中风小鼠的存活率。这种方法不需要切开头骨,只利用声波增强脑脊液的流动,促进大脑的天然清理系统排出废物。
目前的常规治疗通常包括修补破裂的血管,并用导管清理积血。然而,这种手术极具侵入性,不仅风险高,还可能引发新的脑损伤或感染。Airan曾在一次实验中偶然发现超声的奇特潜能。当他用超声激活小鼠脑内药物时,设备意外开得太久,结果药物扩散得比预期更远,似乎被脑脊液带着流动。他灵机一动,既然声波能推动药物移动,是否也能帮助大脑清除不需要的东西?
为了验证这个想法,他和同事从小鼠尾部采血,注入它们的脑中,制造出类似脑出血的模型。接下来三天里,他们每天用超声脉冲照射实验组小鼠的大脑十分钟,另一组则不接受任何处理。
三天后,小鼠们进行了一项简单的行为测试。它们被放入一个四角的水箱,可以自由转向。健康的小鼠一般左右转向次数相当。结果显示,接受超声治疗的小鼠左转的比例为39%,而对照组只有27%,说明前者运动能力恢复更好。它们的握力也更强,表现出较轻的脑损伤。解剖分析进一步证实了这一点。
一周后,数据更加令人震惊。未治疗组有一半的小鼠死亡,而超声组的死亡率仅为五分之一。Airan表示,仅仅三次十分钟的超声治疗,就让存活率提高了约三成。
研究发现,超声脉冲能激活小鼠脑中免疫细胞小胶质细胞上的压力感受蛋白,使它们变得不那么炎症化,同时更擅长吞噬死去的红细胞。此外,超声还加快了脑脊液在脑内的流动,让死细胞和废物更快被带到颈部的淋巴结中排出。这些淋巴结正是大脑代谢垃圾的清道夫。
这一原理不仅有助于治疗中风,也可能为阿尔茨海默病等神经退行性疾病带来希望。Airan指出,如果超声能推动体积较大的红细胞排出大脑,那么清除更小的有害蛋白,如在帕金森病或阿尔茨海默病中常见的异常tau蛋白,或许也能实现。
北卡罗来纳大学的Kathleen Caron称这项成果令人印象深刻,认为它有极大的转化潜力。她指出,鼠类与人类的淋巴系统相似,因此这种方法很可能在人类身上也有效。
超声波治疗被认为是安全的,因此Airan对其副作用并不担忧。但他也强调,仍需进一步研究以确保安全性。团队计划未来在人类中风患者身上进行试验,不过中风治疗通常争分夺秒。为了积累更多数据,他们将先在阿尔茨海默病患者中进行临床研究,试验预计明年启动。
从偶然的实验意外,到可能改变中风治疗方式的发现,声波正展现出令人惊讶的疗愈力量。或许在未来,医生只需轻轻打开超声设备,就能唤醒大脑的自清洁系统,帮助人们从中风的阴影中重获清醒与生命。
本文译自 New Scientist,由 BALI 编辑发布。

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