背景和目的脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,目前以手术切除为主,放化疗为辅。但脑胶质瘤侵袭性生长特性使其成为最为难治的肿瘤之一。研究表明,脑胶质瘤的侵袭行为与上皮间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT）密切相关,而CDH1基因编码的钙粘蛋白E-cadherin在EMT进程中起着关键作用。近年来,基因治疗为攻克癌症开辟了新途径。其中,超声微泡介导的基因转染系统具有安全无创和定点控释等独特优势,在基因治疗领域展现出极大的应用前景。本研究主要从以下四部分内容进行探讨:（1）超声声场适形系统的搭建;（2）新型嗜盐古菌（Halobacterium NRC-1,Halo）生物气囊（Gas vesicles,GVs）的合成和表征;（3）超声联合生物GVs促进E-cadherin基因转染抑制脑胶质瘤侵袭和转移的体外研究;（4）超声联合生物GVs促进E-cadherin基因转染抑制脑胶质瘤侵袭和转移的体内研究。材料和方法本研究搭建超声声场适形基因转染系统,优化声学参数,并探索其在不同材料、不同报告基因荧光蛋白和不同细胞的普适性。我们通过裂解和离心从Halo嗜盐古菌中提取生物GVs,对其形貌、粒径分布和表面电荷性质等基本理化性质进行表征,并评估其稳定性、超声造影成像效果、声学响应性和细胞毒性。体外研究通过超声联合生物GVs产生空化效应促进E-cadherin基因转染。采用Western Blot实验检测EMT上皮细胞和间质细胞相关分子标记物的表达。利用划痕实验和Transwell实验探索超声联合生物GVs促进E-cadherin基因转染对脑胶质瘤侵袭和转移行为的影响。体内研究通过构建裸鼠原位脑胶质瘤模型,进一步观察生存期、HE染色和免疫荧光染色评估E-cadherin表达对裸鼠脑胶质瘤生存和侵袭转移的影响。结果针对目前超声介导的基因转染效率低的问题,本研究自主搭建了超声声场适形基因转染系统,结果能明显提高基因转染效率。所提取的生物GVs具有尺寸小（247.7±4.2 nm）、粒径均一、稳定性高、生物相容性佳和声学响应性好等特点。与对照组和无超声作用组（GP/E-cadherin）相比,超声联合生物GVs基因转染组（GP/Ecadherin+US）效率最高。其中,上皮细胞分子标记物E-cadherin明显上调,间质细胞分子标记物N-cadherin、Snail1和Smad2明显下调,结果表明逆转了EMT的进程。更重要的是,GP/E-cadherin+US组在上调E-cadherin之后能够明显抑制胶质瘤细胞侵袭转移的恶性生物学行为,延长胶质瘤裸鼠的生存时间（p＜0.05）。结论Halo生物GVs是理想的基因载体,超声联合生物GVs转染系统提高了基因转染效率。GP/E-cadherin+US促使上皮细胞分子标记物E-cadherin上调,间质细胞分子标记物N-cadherin、Snail1和Smad2下调,逆转了EMT的进程,进而抑制脑胶质瘤侵袭转移行为,从而延长脑胶质瘤裸鼠的生存期,改善预后。本研究为脑胶质瘤治疗提供了潜在的新策略。