低强度脉冲超声的抗血管生成作用的分子生物学机制及其核医学分子影像学研究

Low intensity pulsed ultrasound (LIPUS) causes acoustic streaming, acoustic cavity or acoustic micro-streaming in low intensity and pulsed form. Currently, the research field of LIPUS in the tumor therapy is still limited to the direct physical injury to tumor microvessels induced by combination of LIPUS and microbubble. However, the research for anti-angiogenesis of LIPUS is still blank at present. Based on the previous work, the project firstly proposes that LIPUS has anti-angiogenesis biological effect, and tries to verify its molecular biological mechanisms. Moreover, we plan to develop nuclear medicine molecular imaging approach to real-time monitor this anti-angiogenic effect. It is expected that this project would contribute to this research field.

低强度脉冲超声(LIPUS)以低强度、脉冲式产生声流、声学空洞及声微流作用于肿瘤组织诱导生物学效应。目前，低强度脉冲超声在肿瘤治疗领域的研究方向局限于低强度脉冲超声联合微泡对肿瘤微血管造成的直接物理性损伤，而对LIPUS可能具有的抗血管生成的生物学效应研究尚未见报道。本项目在前期工作基础之上，首次提出了LIPUS具有抗血管生成的生物学效应，并力图通过分子生物实验验证其产生抗血管生成效应的分子生物学机制。同时，创新性地采用核医学分子影像学实验室方法对其抗血管生成作用进行实时监控以评价LIPUS的抗血管生成作用的效果，以期填补此研究领域的空白。

研究背景：低强度脉冲超声(LIPUS)以低强度、脉冲式产生声流、声学空洞及声微流作用于肿瘤组织诱导生物学效应。目前，低强度脉冲超声在肿瘤治疗领域的研究方向局限于低强度脉冲超声联合微泡对肿瘤微血管造成的直接物理性损伤，而对LIPUS可能具有的抗血管生成的生物学效应研究尚未见报道。本项目在前期工作基础之上，首次提出了LIPUS具有抗血管生成的生物学效应，并力图通过分子生物实验验证其产生抗血管生成效应的分子生物学机制。同时，创新性地采用核医学分子影像学实验室方法对其抗血管生成作用进行实时监控以评价LIPUS的抗血管生成作用的效果，以期填补此研究领域的空白.研究内容：1）验证LIPUS的抗血管生成作用的分子生物学机制；2）分子探针的制备及生物学评价 3）建立有效监测LIPUS的抗肿瘤血管生成作用的分子显像方法。.重要结果：实验结果显示LIPUS的抗血管生成作用的潜在分子机制是通过下调C/EBPβ-IL-6的表达水平进而抑制VEGF从而产生血管生成抑制作用。分子显像结果显示所制备的分子探针能够有效地效监测LIPUS的抗肿瘤血管生成作用..关键数据及科学意义：关键数据包括验证LIPUS的抗血管生成作用的相关分子生物学实验结果以及基于此的分子探针制备、优化及其应用于光学和核医学的分子显像结果。