图1. SDT调节下丘脑室旁核（PVN）内神经炎症保护心肌缺血再灌注（I/R）损伤。心肌I/R可导致PVN内交感神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞的过度激活以及LSG的过度激活，从而导致心肌I/R损伤和I/R相关的室性心律失常（VA）。LIFU抑制PVN中的神经炎症和LSG的过度激活，促进了小胶质细胞向M2表型的极化，从而缩小心肌的梗死面积，预防了I/R引起的VAs。
经皮冠状动脉介入治疗（PCI）和血管内溶栓是目前恢复心肌梗死后心肌供血的最有效策略，可改善患者的临床预后。然而，再灌注治疗本身可能会造成心肌损伤和缺血再灌注（I/R）诱发的室性心律失常（VAs），而临床尚缺乏防止心肌I/R损伤的有效措施。交感神经过度激活和炎症反应是心肌缺血再灌注（I/R）损伤和心肌I/R相关室性心律失常（VAs）的主要原因。声动力疗法（SDT）结合了低强度聚焦超声和声敏剂，具有更多优势，包括卓越的疗效、时空可控性和良好的生物安全性。在本研究中，武汉大学人民医院王松云、江洪教授及华中师范大学孙耀教授团队构建了具有长发射波长和线粒体靶向声敏剂CCNU980NPs，并通过CCNU980NPs介导的SDT来调控心肌I/R后的神经炎症，并保护心肌I/R损伤。结果表明，SDT可抑制交感神经活动，抑制星形胶质细胞和小胶质细胞的活化，促进小胶质细胞由M1向M2亚型极化，从而减轻心肌I/R损伤，预防I/R相关的恶性心律失常。本研究针对传统光学神经调控的穿透深度差、空间分辨率低和光毒性等问题，提出SDT是一种无创、精准、高效的神经炎症调节策略，具有临床应用潜力。
图2. CCNU980 NPs 介导的 SDT 可抑制大鼠 PVN 中交感神经元的过度激活和 LSG 神经活动。A) 在体实验流程图。B) 大鼠 PVN 定位示意图。C) 全脑免疫荧光扫描切片和 PVN 区域局部放大图像。D) PVN 中酪氨酸羟化酶（TH）的表达。E) TH+ 细胞数量的定量统计。F) 心肌I/R期间四组大鼠代表性的LSG神经记录。G, H) LSG 振幅和频率比值的统计分析。
孙耀，华中师范大学教授，博士生导师，主要从事新兴传染性疾病的快速诊断、光谱分析和成像研究。课题组以荧光光谱和拉曼光谱为研究手段，交叉融合超分子配位自组装、主客体化学、近红外二区荧光和表面增强拉曼光谱（SERS）等技术手段，建立了灵敏度高、精准度佳、通量数多的体外、活体及临床样品的病原体光学分析新平台和试剂，并取得了系统性的创新成果，近五年以来以通讯作者身份在国际著名学术刊物PNAS、J Am Chem Soc、Nat Commun、Angew Chem、Chem Soc Rev、Adv Funct Mater等期刊发表 40 余篇高水平学术论文，其中 8 篇入选 ESI 高被引用论文，获山西省科学科技合作一等奖和湖北省自然科学三等奖。
Haoyuan Hu, Qian Li, Jiale Wang, Ye Cheng, Jiahui Zhao, Changhao Hu, Xinyue Yin, Yuzhe Wu, Ruiqi Sang, Hong Jiang*, Yao Sun*, Songyun Wang*, Mitochondria-targeted Sonodynamic Modulation of Neuroinflammation to Protect against Myocardial Ischemia‒Reperfusion Injury. Acta Biomaterialia, 2024.
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本研究受国家自然科学基金（82241057、82270532、81970287、82100530、82200556、22022404、22074050、2237040617）、武汉大学人民医院拔尖创新人才基金（JCRCYG-2022-001）、湖北省国家自然科学基金（JCZRYB202400863、2022CFA033）、中央高校基础科研基金（2042023 kf0182、CCNU24JCPT030、CCNU24JCPT001）资助。
