催产素主要由下丘脑室旁核细胞合成与分泌,而后经过垂体后叶释放入外周血的一种神经内分泌激素,有着促进分娩和刺激哺乳的重要功能。并且随着催产素研究的深入,研究者更多地关注其对社交行为以及精神疾病的影响。本实验室长期研究的一种磁性纳米材料瑞存(Ferumoxytol),是一种多糖外壳包裹的超顺磁性氧化铁纳米粒子,有着良好的稳定性和生物相容性。我们将瑞存作为磁增强剂注射到小鼠室旁核,外加旋转磁场作用,纳米颗粒响应磁场在室旁核处形成局部增强的精准磁刺激,以此促进室旁核分泌催产素。然后,通过调节磁性纳米颗粒的注射浓度、注射量,以及旋转磁场的作用强度、作用时间、作用频率来调控催产素的分泌。此外,通过行为学实验探究此方法对小鼠社交能力的影响。具体工作如下:首先,使用脑立体定位技术将磁性纳米颗粒注射到小鼠室旁核,对小鼠脑部进行磁共振成像(MRI),分别检测1周、2周、3周、4周的MRI图像,图像中室旁核位置的灰度值即对应磁性纳米颗粒的量。发现直至第4周,磁颗粒依然可以在小鼠室旁核位置稳定存在,且随时间的推移,磁性颗粒的量不断减少。此外,通过与正常小鼠MRI图像对比,注射磁性纳米颗粒小鼠并没有明显损伤炎症出血症状,脑切片病理染色也未发现明显损伤情况,表明此方法比较安全。接着,对注射小鼠进行旋转磁场作用,发现注射磁性纳米颗粒并施加磁场作用组小鼠与对照组相比催产素水平有着显著性差异,而注射生理盐水以及只注射磁性纳米颗粒不加磁场作用组没有显著性差异,表明基于磁性纳米颗粒增强的磁刺激能够促进小鼠室旁核催产素的表达。在此基础上,通过调节瑞存的注射条件,发现随着注射浓度的增加,催产素水平不断增加,随着注射量的增加,催产素水平反而不断减少。然后通过调节旋转磁场的作用条件,发现随着磁场作用强度的增加,催产素水平不断增加,随着磁场作用时间的增加,催产素水平不断增加,而随着旋转磁场频率的变化,催产素水平没有明显变化。最后,对注射小鼠使用磁场作用一周后,进行三箱社交行为实验,发现我们这种基于磁性纳米颗粒增强的神经磁刺激方法能够对小鼠社交能力产生一定的促进作用,进一步地,我们发现小鼠血液催产素水平与社交能力结果存在一定的相关性。