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第一章 聚焦超声联合微泡开放血脑屏障的安全性研究[目的]探讨聚焦超声（focused ultrasound,FUS）联合微泡开放血脑屏障（blood-brain barrier,BBB）的有效性及安全性。[方法]健康雄性C57BL/6J小鼠24只,随机分为Sham组,FUS联合微泡开放BBB组,每组12只。以小鼠左侧纹状体为靶点,FUS组经尾静脉注射微泡10 s后立即进行FUS辐照,Sham组仅注射微泡不做FUS辐照。通过尾静脉注射伊文思蓝（evensblue,EB）观察小鼠脑组织内EB的渗透情况。运用改良的Garcia评分和前肢放置测试分别在FUS作用前及BBB开放后1 h、4 h、24 h、72 h评估小鼠的神经行为学变化;苏木精-伊红（hematoxylin and eosin,HE）染色观察左侧纹状体区域的出血情况,尼氏染色观察神经元的损伤情况。[结果]FUS辐照后,FUS组小鼠BBB开放,脑实质内有明显的EB蓝染,Sham组BBB完整,脑组织内无EB渗透。行为学评估显示FUS组小鼠不同时段的神经行为学评分均与Sham组无明显差异（P＞0.05）。HE染色发现Sham组和FUS组小鼠左侧纹状体细胞排列正常,无红细胞渗出:尼氏染色中观察到两组小鼠左侧纹状体中尼氏小体数量较多,神经元形态较好。[结论]FUS可以安全有效的诱导小鼠的BBB开放。第二章 聚焦超声开放血脑屏障后帕金森病小鼠左半球中天麻素的浓度变化研究[目的]检测FUS诱导左侧纹状体区域的BBB开放后帕金森病（Parkinson disease,PD）小鼠左半球中的天麻素（gastrodin,GAS）浓度。[方法]健康雄性C57BL/6J小鼠8只,连续5天皮下注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶盐酸盐（1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine hydrochloride,MPTP,30 mg/kg/d）建立PD模型小鼠。通过爬杆实验和抓握耐力测试评估小鼠的行为学变化。将MPTP小鼠随机分为GAS组和FUS+GAS组,FUS+GAS组小鼠在FUS诱导左侧纹状体区域的BBB开放后立即腹腔注射GAS（100 mg/kg）,GAS组仅注射GAS不做FUS辐照。在GAS注射30 min后取材,通过Q-Orbitrap高分辨液质联用检测不同分组小鼠左侧脑组织中的GAS浓度。[结果]连续5天注射MPTP后,小鼠的爬杆时间较注射前明显延长（P＜0.001）,网格抓握时间明显缩短（P＜0.001）,提示PD小鼠建模成功。注射GAS30 min后,GAS组小鼠左半球中GAS的平均浓度为0.3679 ng/mg,FUS诱导BBB开放后小鼠左半球中GAS的平均浓度增加到0.6619ng/mg（P=0.03）,约为GAS组的1.8倍。[结论]FUS诱导左侧纹状体区域的BBB开放可增加PD小鼠左半球中的GAS浓度。第三章 聚焦超声递送天麻素治疗帕金森病小鼠的实验研究[目的]研究FUS诱导BBB开放递送GAS对PD小鼠的疗效并对其可能机制进行初步探索。[方法]健康C57BL/6J雄性小鼠40只,预适应两周后随机分为Sham组、MPTP 组、MPTP+GAS 组,MPTP+FUS 组、MPTP+FUS+GAS 组。Sham 组连续5天皮下注射生理盐水,其他分组小鼠均注射MPTP（30 mg/kg/d）建立PD模型。造模完成后MPTP+FUS组、MPTP+FUS+GAS组每3天进行一次FUS治疗,共6次,其他分组给予FUS安慰性操作。通过腹腔注射给予GAS治疗,100 mg/kg,连续19天,其他组小鼠注射同体积的生理盐水。在FUS辐照当日,MPTP+FUS+GAS组在FUS辐照后立即注射GAS。分别于造模完成后第1、7、13、19天进行行为学测试以评估小鼠的行为学变化,第20天取材。再次通过HE和尼氏染色评估重复6次诱导小鼠BBB开放的安全性。观察黑质纹状体通路中酪氨酸羟化酶（Tyrosine hydroxylase,TH）阳性神经纤维和神经元的变化以及TH、多巴胺转运蛋白（Dopamine transporter,DAT）的蛋白表达量变化确定不同治疗方法对PD小鼠的疗效。以纹状体脑源性神经营养因子（brain-derivedneurotrophic factor,BDNF）、突触后密度蛋白 95（postsynaptic density protein 95,PSD-95）、突触素（synaptophysin,SYN）的含量变化分析不同治疗对纹状体突触相关蛋白的影响。最后通过测定纹状体cleaved-caspase-3、B淋巴细胞瘤-2（B-celllymphoma 2,Bcl-2）的蛋白表达水平评估不同分组小鼠纹状体细胞的凋亡情况。[结果]MPTP注射后,各组小鼠的爬杆时间较Sham组明显延长（P＜0.05）,网格抓握时间缩短（P＜0.05）,但在造模后7至19天时,各组小鼠的爬杆时间、网格抓握时间均与Sham组无明显差异（P＞0.05）。HE染色显示各组小鼠纹状体细胞排列整齐,无红细胞渗透;尼氏染色显示MPTP组与FUS组小鼠尼氏小体数量相当,均匀分布,提示FUS重复诱导BBB开放是安全可行的。MPTP造模后,MP TP组小鼠黑质纹状体通路中TH阳性神经纤维、阳性细胞数较Sham组明显减少（P＜0.05）,TH、DAT的蛋白表达水平显著下降（P＜0.05）。经治疗后,MPTP+FUS+GAS组小鼠黑质纹状体通路中TH阳性神经纤维、阳性细胞数量、TH以及DAT的蛋白表达量显著增加,已与Sham组无明显差异（P＞0.05）。与MPTP 组相比,MP TP+FUS+GAS 组小鼠纹状体 BDNF（P＜0.001）、PSD-95（P＜0.001）、SYN（P=0.003）、Bcl-2（P=0.003）的蛋白表达量均上升,cleaved-caspase-3的蛋白表达量下降（P=0.001）。[结论]FUS诱导BBB开放递送GAS可有效增加PD小鼠黑质纹状体通路中多巴胺能神经元的数量,其作用机制可能与改善小鼠纹状体突触可塑性相关蛋白的表达和增强抗凋亡能力相关。