INTRODUCTION•✦研究概述✦•代谢功能障碍相关脂肪性肝病（Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease，MASLD）是一种常见的慢性肝病，其特征在于肝脏脂肪的异常积累。MASLD的患病率正在迅速上升，已成为全球范围内肝移植的主要原因之一。MASLD包括两种主要形式：单纯性脂肪肝（MASL）和非酒精性脂肪性肝炎（MASH）。MASL通常没有症状，而MASH则可能导致肝脏炎症、纤维化甚至肝硬化。尽管MASLD的发病机制复杂，但细胞死亡在其中发挥着重要作用。凋亡、焦亡和坏死是MASLD中常见的细胞死亡形式，但它们在疾病发展中的相对重要性尚不清楚。近年来，铁死亡作为一种铁依赖性程序性细胞死亡形式，在MASLD中的作用越来越受到关注。铁死亡是由铁催化的脂质过氧化过程引起的，其特征在于细胞内脂质过氧化物积累、线粒体损伤和细胞膜破裂。铁死亡的发生需要多种因素的参与，包括谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的抑制、脂酰辅酶A合成酶长链家族成员4（ACSL4）的激活和细胞内铁的积累。MASLD中脂质过氧化产物水平升高，这可能导致铁死亡的发生。此外，MASLD患者的肝脏组织中观察到铁沉积和4-羟基壬烯醛（4HNE）阳性聚集物，这些特征与铁死亡一致。因此，铁死亡可能参与了MASLD的发病机制。然而，MASLD中肝铁死亡的发生机制尚不清楚。本文研究人员旨在深入探究铁死亡在MASLD中的作用，并评估其作为治疗靶点的潜力。本文的研究主要围绕以下几个方面展开：1. 评估MASLD患者中肝铁死亡的存在：研究人员首先分析了MASLD患者的活检样本，并检测了铁死亡相关标志物，如铁沉积、MDA、4HNE、ACSL4和GPX4。研究发现一部分MASLD患者表现出肝铁死亡的典型特征，这表明铁死亡可能是MASLD患者中的一种重要细胞死亡形式。（图1）  图1 检测MASLD患者活检样本中铁死亡相关标志物2. 探究铁死亡抑制剂在MASLD模型中的治疗效果：研究人员使用两种小鼠MASLD模型（CDAHFD和HFHFD）来评估铁死亡抑制剂UAMC-3203的治疗效果。研究发现，UAMC-3203可以降低肝MDA、ALT/AST水平和脂肪变性程度，但对气球样变性和炎症的影响较小。这表明，铁死亡抑制剂可能有助于改善MASLD患者的肝损伤和脂肪变性。（图2）  图2 评估铁死亡抑制剂UAMC-3203的治疗效果3. 探讨铁死亡抑制剂的潜在作用机制：研究人员使用转基因小鼠来研究GPX4在MASLD中的作用。研究发现，Gpx4过表达可以降低肝MDA水平，但对CDAHFD诱导的肝损伤或组织学异常没有影响，表明Gpx4可能不是MASLD中的主要治疗靶点。MASLD的治疗可能需要考虑多种因素，包括铁死亡、炎症、脂肪代谢等，而不仅仅是单一靶点。（图3） 图3 使用转基因小鼠来研究GPX4在MASLD中的作用4. 评估不同脂肪酸种类对铁死亡敏感性的影响：研究人员使用人源HepG2细胞模型来研究不同脂肪酸种类对铁死亡敏感性的影响。研究发现，SFA/MUFA（饱和脂肪酸/单不饱和脂肪酸）补充剂可以增加HepG2细胞中PG-PUFA2（含有两个多不饱和脂肪酸尾部的磷脂）的水平，这可能有助于维持细胞膜流动性并维持铁死亡敏感性。（图4）  图4 评估不同脂肪酸种类对铁死亡敏感性DISCUSSION•✦研究讨论✦•总结这篇论文为MASLD的治疗提供了新的思路，并强调了铁死亡作为潜在治疗靶点的价值。研究发现如下：1. 铁死亡是MASLD患者中的一个重要有害因素，存在于20-50%的病例中。2. 铁死亡抑制可以减轻MASLD小鼠模型中的肝脏损伤和脂肪变性。3. MASLD患者的肝脏具有动态的铁死亡防御机制，能够在GPX4缺乏后上调其他防御机制来保护自身。4. 脂肪积累会导致HepG2细胞中PG-PUFA2水平的升高，从而维持对铁死亡的敏感性。铁死亡抑制可能是一种有潜力的MASLD治疗方法，但需要进一步研究以确定哪些患者可能从中受益。文章强调了MASLD患者异质性的重要性，并强调了需要对患者进行分层以确定最佳治疗方法。总之，该研究为MASLD的发病机制提供了新的见解，并为开发新的治疗方法提供了新的线索。未来需要进行更多的研究，以便更好地理解铁死亡在MASLD中的作用机制，并开发更有效的治疗方法。参考文献[1] Peleman, C., Hellemans, S., Veeckmans, G. et al. Ferroptosis is a targetable detrimental factor in metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease. Cell Death Differ (2024).END文案 | 陆细刚排版 | 陆细刚审核 | 陆细刚发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展我们期待你的加入RECRUIT投稿联系：欢迎加入世界生命科学大会，探索生命医学新未来。添加微信请备注（单位-专业-姓名）

一、要点传达：美国索尔克生物研究所Sung Han研究组利用肽能的检测和沉默工具，揭示了神经肽是桥脑恐惧回路中的主要传导物质。二、论文简介：当我们遭遇威胁，例如被刺戳痛、碰到滚烫的物体时，从感受器发出的痛觉信号会传输至脑干的臂旁核，再由特定神经元传递到情绪加工的关键脑区——杏仁核。疼痛转化为威胁记忆的过程发生得如此之快，以至于科学家们认为它一定是由一种叫做神经递质的快速作用分子介导的。但当研究人员调查了一种更大、作用更慢的分子——神经肽的作用时，他们发现这些分子是这种恐惧回路的主要信使。相关论文于2024年7月22日在线发表于国际学术期刊《细胞》。2.1工具设计研究人员开发了两种用于研究行为小鼠中肽能传递的遗传编码工具：一种检测突触前神经肽释放的大型致密核心囊泡（LDCV）检测器和一种专门在LDCV内降解神经肽的沉默器。耐酸性荧光蛋白通过LDCV的特异性膜蛋白进行定位，酸性环境无荧光，脱离酸性环境展示荧光，所以只有LDCV内容物释放时候才会有信号。引入另一种名为中性内肽酶的神经肽特异性水解酶，通过LDCV特异性肽段实现定位，能够特异性地降解LDCV内的多种神经肽而不会影响神经递质，从而抑制神经肽释放、用于研究神经肽缺失对威胁通路的影响。2.2功能验证利用这些工具，研究人员展示了在巴普洛夫威胁学习过程中，臂旁核到杏仁核的威胁路径中是神经肽而不是谷氨酸编码无条件刺激。 后记：神经肽长期以来被认为在大脑交流中扮演重要角色，但因缺乏合适的技术手段在活动中的动物体内研究，其确切作用一直是个谜。为了破解这一秘密，研究者们研发了两项创新工具，最终实现了对活体小鼠大脑中神经肽释放的观测与操控。参考文献[1] Presynaptic sensor and silencer of peptidergic transmission reveal neuropeptides as primary transmitters in pontine fear circuit. Kim, Dong-Il et al. Cell, Volume 0, Issue 0END文案 | 张书尧排版 | 姜笑南审核 | 姜笑南发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展我们期待你的加入RECRUIT投稿联系：欢迎加入世界生命科学大会，探索生命医学新未来。添加微信请备注（单位-专业-姓名）

一、研究介绍研究背景严重皮肤药物不良反应（Serious cutaneous adverse drug reactions, cADRs）是一组罕见但可能危及生命的药物超敏反应，在累及皮肤的同时往往累及内脏器官。许多药物可引起严重的cADRs，但抗生素是最常见的触发因素之一。相较于一般人群，老年人群服用抗生素的频率更高，抗生素的用量也更高。此外，高龄还存在多药治疗的情况，并可能导致各种并发症。这些合并症会增加患严重cADRs的风险并阻碍老年人群的疾病恢复，可能使器官功能受损如肾功能不全、肝病甚至恶性肿瘤等。研究目的尽管现有研究表明某些抗生素比其他抗生素更有可能引起 cADRs，但没有基于人群的研究来验证这一说法。因此该项研究主要探究了各类常用口服抗生素导致老年住院病人发生严重cADRs的风险程度，同时探讨了因抗生素治疗出现严重cADRs的入院患者的相关结局。二、研究方法研究对象的纳入该项研究使用了加拿大安大略省的行政健康数据库，纳入了2002年4月1日至2022年3月31日的病例数据，纳入标准为年龄≥65岁的严重cADRs患者，这些患者在研究期间至少接受了1次口服抗生素处方（60天内）。健康对照组的纳入标准为在指定的日期内没有因严重 cADRs 入院，但在60天内有抗生素处方的患者。在此纳入基础上开展基于人群的嵌套病例对照调查。抗生素使用情况与就诊信息的确定为确定纳入对象的抗生素使用情况，该项研究使用了安大略省药物福利数据库，该数据库包含所有≥65岁安大略省居民的门诊处方药数据。同时，为了确定急诊科（ED）就诊的严重cADRs情况，该项研究使用了加拿大健康信息研究所（Canadian Institute for Health Information, CIHI）的国家门诊护理报告系统，其中包含急诊患者就诊的诊断信息，并使用了CIHI出院摘要数据库以确定cADRs的住院治疗信息。三、研究发现抗生素使用种类与频率该项研究纳入了21,758名患有严重cADRs的老年住院病人，以及87,025名匹配的对照组住院病人，两类调查对象的中位数年龄为75岁。研究结果表明，老年住院人群使用最多的抗生素为青霉素类（28.9%），其次是头孢菌素类（18.2%）、氟喹诺酮类（16.5%）、大环内酯类（14.8%）、呋喃妥因类（8.6%）和磺胺类药物（6.2%）。抗生素与严重cADRs发生风险的相关性及住院结局分析结果表明，大环内酯类药物导致严重cADRs的风险最低。与大环内酯类药物相比，磺胺类抗生素和头孢菌素类抗生素与严重cADRs的相关性最强，所致的cADRs的急诊就诊率及住院率最高。呋喃妥因类、青霉素类和氟喹诺酮类药物与严重cADRs的相关性较强。图1 不同抗生素与严重cADRs发生风险的相关性在研究期间，21,758 例患者中有 2,852 例（13.1%）得到抗生素治疗的患者在60天内因cADRs住院，有50例（1.8%）被明确诊断为患有cADRs的严重并发症，其中位住院时间为6天，9.6% 需要转入重症监护病房，5.3% 在医院死亡。四、讨论总结研究局限性该项人群研究首次评价了门诊抗生素治疗导致严重cADRs的相对和绝对风险，以及抗生素治疗后与严重cADRs相关的发病率和死亡率。结果表明抗生素治疗导致的严重cADRs的发生率并不高（13.1%），由此产生的不良结局如严重并发症、重症监护及死亡等的发生率也很低。但相应的，受到研究方法的限制，该项研究无法评价遗传因素的影响，而该因素被广泛认为是严重cADRs的重要危险因素。其次该项研究无法确定非处方药（如非甾体抗炎药）的使用，这些药物也可能导致cADRs。这些因素可能导致研究结果不准确。综合这些影响因素以及严重cADRs较低的发病率，老年住院患者无需过度担心口服抗生素会造成严重的不良反应，导致病情恶化或出现并发症。研究展望常用抗生素中导致严重cADRs发生风险最高的呋喃妥因是老年人常用的抗生素，主要用于单纯性尿路感染的一线治疗，这一发现加强了对严重cADRs医院相关结局的理解，也为医护人员调整cADRs老年住院患者的治疗方案提供了相关的理论基础。参考文献[1] Lee EY, Gomes T, Drucker AM, et al. Oral Antibiotics and Risk of Serious Cutaneous Adverse Drug Reactions. JAMA. Published online August 08, 2024. doi:10.1001/jama.2024.11437END文案 | 周彦均排版 | 姜笑南审核 | 姜笑南发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展我们期待你的加入RECRUIT投稿联系：欢迎加入世界生命科学大会，探索生命医学新未来。添加微信请备注（单位-专业-姓名）

INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景Background心力衰竭（HF）是一种普遍且复杂的临床综合症，具有高发病率和高死亡率的特点。根据左心室射血分数（LVEF），HF患者被分为两大类：射血分数下降型心力衰竭（HFrEF）（LVEF < 40%）和射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）（LVEF ≥ 50%）。HFpEF的发病机制尚未完全明确，目前缺乏有效的治疗方法。因此，研究人员希望通过代谢组学研究，特别关注血浆中的肌醇水平，以探索其在HFpEF中的临床意义和预后价值。该研究旨在揭示肌醇在HFpEF中的变化情况，并评估其与患者预后的关联。METHODS•✦研究方法✦•研究亮点1确定了HF患者中肌醇水平的异常范围2探讨了肌醇水平与HF患者临床、生物学和影像学参数之间的关联3评估了肌醇水平对HF患者预后的预测价值研究设计Study design研究采用前瞻性队列研究设计，纳入了比利时和加拿大的HF患者和无HF参与者（Fig S1）。统计分析Data Analysis通过血样分析，测量了参与者的血浆肌醇水平。研究使用统计分析方法，比较了HF患者和无HF参与者之间的肌醇水平差异，并确定了HF患者中肌醇水平的异常范围。此外，研究还通过Kaplan-Meier曲线和log-rank检验，比较了不同肌醇水平组的HF患者的事件无发生生存率。通过Cox比例风险模型，确定了与主要终点事件（5年全因死亡或HF住院）相关的独立预测因子。同时，研究还评估了肌醇水平与估计的肾小球滤过率在预测HF患者预后中的附加预测价值。FINDINGS•✦研究发现✦•一、比利时和加拿大队列的特征比利时队列（发现队列）包括94例无HF患者，221例HFrEF患者和136例HFpEF患者。与无HF患者相比，HF患者年龄较大，心血管危险因素和合并症的发生率较高，有较低的血红蛋白浓度、较低的eGFR值和较高的空腹血糖水平。HF患者NTproBNP的中位浓度显著高于非HF患者。与HFrEF患者相比，HFpEF患者年龄较大，多为女性，有更多的合并症，如心房颤动、高血压和糖尿病，并且血红蛋白浓度较低，血糖较高，eGFR值较低。慢性肾脏疾病的比例在HFpEF中往往更高，尽管这没有达到统计学意义。加拿大队列（验证队列）包括105例无HF患者，103例HFrEF患者和77例HFpEF患者。HF患者中位NTproBNP浓度显著升高，但总体上低于发现队列的测量值。在比利时队列中观察到，HFpEF患者年龄较大，多为女性，并表现出更多的合并症，如心房颤动、高血压和糖尿病。然而，加拿大HFpEF患者较年轻，且多为男性，体重指数较高，eGFR值较高，糖尿病和缺血性心肌病的患病率高于比利时患者。二、HF患者肌醇血浆水平升高及与相关临床参数在发现队列和验证队列中，HF患者的肌醇中位数浓度均显著高于无HF患者。有趣的是，与比利时队列和加拿大队列的HFrEF患者相比，HFpEF患者分别表现出显著或有更高肌醇水平的趋势（Fig 1a-b）。在两个队列中，超过50%的HFpEF患者处于最高肌肌醇水平，而HFpEF患者处于最低肌肌醇水平的比例不到20%。在无HF的患者中观察到相反的模式，而HFrEF患者在不同的肌醇分类中分布更均匀（Fig 1c-d）。Fig. 1: Plasma myo-inositol (MYO) levels in no HF individuals and patients with HF from the Belgian discovery (a, c) and Canadian confirmation (b, d) cohorts. a and b, myo-inositol concentrations in no HF individuals, patients with HFrEF or HFpEF. Scatterplot of myo-inositol concentrations in no HF individuals, patients with HFrEF or HFpEF. Black line represents the median with interquartile range (IQR, P25–P75, where P stands for percentile). Statistical analysis by one-way ANOVA with Bonferroni’s post-hoc test; c and d, myo-inositol concentrations among the different patient subgroups (no HF individuals, HFrEF, and HFpEF). Plasma myo-inositol level groups (tertiles): black square: low myo-inositol level, corresponding to 1st tertile; light grey square: intermediate myo-inositol level, 2nd tertile; dark grey square: high myo-inositol level, 3rd tertile. Statistical analysis by global subgroup Chi-square test, (no HF vs. HFrEF vs. HFpEF) is presented. MYO, myo-inositol; HF, heart failure; HFrEF, heart failure with reduced ejection fraction; HFpEF, heart failure with preserved ejection fraction.在两个队列中，血浆肌醇水平与肾功能之间存在强相关性（Fig 2a-b）。与无HF或HFrEF患者相比，无论肾功能如何，无论是正常还是受损，HFpEF患者的肌醇水平仍然较高（Fig 2c）。在HFpEF患者中，与非糖尿病HFpEF患者相比，糖尿病患者的肌醇水平升高（Fig 2d）。与HFrEF患者相比，HFpEF患者的肌醇水平与MAGGIC评分的相关性更大，尽管MAGGIC评分与HF状态之间没有相互作用（Fig 2e）。Fig. 2: Clinical parameters associated with myo-inositol. a, b correlation between eGFR and myo-inositol concentrations in the Belgian and Canadian cohorts; c, plasmatic myo-inositol level in no HF individuals and patients with HF, with or without renal dysfunction. no HF individuals and patients with HF were sorted according to eGFR. Statistical analysis by one-way ANOVA with Bonferroni’s post-hoc test; d, Plasmatic myoinositol level in no HF individuals and patients with HF, with or without diabetes. c and d, Black line represents the median with interquartile range (IQR, P25–P75, where P stands for percentile). Statistical analyses by Wilcoxon rank-sum test; e, Linear regression between and MAGGIC risk score according to HF subgroup. Shaded area represents 95% confidence band. eGFR, estimated glomerular filtration rate; MYO, myoinositol; HFrEF, heart failure with reduced ejection fraction; HFpEF, heart failure with preserved ejection fraction.三、高血浆肌醇水平对心衰患者的预后价值未经调整的Kaplan-Meier无事件生存曲线，根据异常肌醇截点进行分层，显示只有在HFpEF患者中，随着肌醇水平的升高，无事件生存率显著下降（Fig 3a）。此外，样条曲线分析强调，连续的肌醇水平在HFpEF患者中可预测较差的临床结果，但在HFrEF患者中则不然（Fig 3b）。为进一步检验肌醇水平的附加价值，构建多变量Cox回归基线模型，将体重指数、NYHA III类或IV类、利尿剂、糖尿病和COPD作为死亡率或HF住院主要复合终点的独立预测因子。在基线模型变量调整后，eGFR、肌醇≥69.8 μM和肌醇连续浓度为基线模型调整后的主要终点预测提供了额外的预后值（Fig 3c）。     Fig. 3: Prognostic impact of high myo-inositol (MYO) levels in HF. a, Kaplan–Meier curves for the 5-year composite endpoint in patients with HFrEF (left) or HFpEF (right) according to abnormal cut-off of plasma myo-inositol defined in no HF individuals from the Belgian discovery cohort; b, Spline curves between continuous MYO levels and the hazard ratio of composite endpoint (composite of HF hospitalization and allcause mortality) in patients with HFrEF (left) or HFpEF (right). Dotted lines areas represent 95% confidence band; c, multivariable Cox regression, model for predicting the composite endpoint. BM, baseline model; HF, heart failure; HFpEF, heart failure with preserved ejection fraction; HR, hazard ratio. HFrEF, heart failure with reduced ejection fraction; eGFR, estimated glomerular filtration rate; MYO, myo-inositol.循环肌醇与hsTnT、NT-proBNP、FGF-23和细胞外体积呈正相关（Fig 4a-d），提示肌醇可反映不良的心肌重构，尤其是纤维化。    Fig. 4: Correlation between plasma myo-inositol and cardiac biomarkers in no HF and HFpEF individuals. Simple linear regression of MYO and: a, NTproBNP (no HF individuals n = 67, HFpEF n = 132); b, Troponin (no HF individuals n = 83, HFpEF n = 130); c, FGF-23 (no HF individuals n = 94, HFpEF n = 136); d, Extracellular volume (no HF individuals n = 79, HFpEF n = 112). 69.8 μM MYO level cut-off is highlighted with a dotted line. MYO, myo-inositol; HFpEF, heart failure with preserved ejection fraction; NTproBNP, N-terminal pro b-type natriuretic peptide; FGF23, fibroblast growth factor 23.四、肌醇对人心脏成纤维细胞特性的生物学效应为加强关于肌醇与纤维化之间联系的临床发现，研究进一步探索了它对分离的人类心脏成纤维细胞的影响。研究发现，SMIT1在整个心脏组织和分离的人心脏成纤维细胞中高表达。SMIT1的药理学和遗传学失效消除了分离的人心脏成纤维细胞中肌醇的积累，证明了它在肌醇处理中的核心作用。DISCUSSION•✦研究讨论✦•研究结论Conclusion本研究发现HF患者血浆肌醇升高与临床结果有关，具有临床意义和预后价值。肌醇浓度可以作为HF患者的诊断指标，并且与HF的严重程度和预后相关。创新点Innovation首次评估了HF患者血浆肌醇水平的临床意义和预后价值。此外，本研究还建立了肌醇浓度的正常范围，并将其与HF患者进行比较，为临床诊断和预后评估提供了新的指标。局限性Limitations首先，样本量相对较小，可能导致结果的偏差。其次，本研究只包括了比利时和加拿大的患者，可能存在地域性差异，结果的推广性有限。此外，本研究没有对肌醇的机制进行深入研究，需要进一步探索其在HF发病机制中的作用。研究展望Research prospects       根据本研究的结果，后续可能的研究方向包括：进一步研究肌醇在HF发病机制中的作用，探索肌醇与其他生物标志物的关联，以及评估肌醇作为治疗HF的潜在靶点的可行性。研究意义Research implications理论意义在于揭示了肌醇在HF中的重要作用，并为HF的诊断和预后评估提供了新的指标。实践意义在于可以通过监测肌醇水平来指导HF患者的治疗和管理，提高患者的预后和生活质量。参考文献[1] Pouleur AC, Menghoum N, Cumps J, et al. Plasma myo-inositol elevation in heart failure: clinical implications and prognostic significance. Results from the BElgian and CAnadian MEtabolomics in HFpEF (BECAME-HF) research project. EBioMedicine. Published online August 8, 2024. doi:10.1016/j.ebiom.2024.105264PROFILEAnne-Catherine Pouleur比利时布鲁塞尔鲁汶天主教大学实验和临床研究所心血管研究中心比利时布鲁塞尔圣卢克倩碧大学心脏病学系专业：        心脏衰竭和心脏移植        肺动脉高压        心脏康复END文案 | 夲夲不玦排版 | 夲夲不玦审核 | 夲夲不玦发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展我们期待你的加入RECRUIT投稿联系：欢迎加入世界生命科学大会，探索生命医学新未来。添加微信请备注（单位-专业-姓名）

INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景Background声动力学治疗(SDT)是一种非侵入性的新型无创肿瘤治疗方法。它的治疗原理是利用特定的化合物（称为声敏剂）在超声波照射下产生活性氧物种（ROS）；当声敏剂被超声波激活时，它会将能量转移给周围的氧分子，产生如单线态氧等ROS；生成的ROS会对肿瘤细胞造成氧化损伤，导致细胞凋亡或坏死。超声波能够深入人体组织，使得SDT可以用于治疗深层肿瘤。通过聚焦超声，可以将治疗效果精确定位到肿瘤部位，减少对周围正常组织的损伤。相关的研究方向主要包括：开发更高效低毒的声敏剂，可穿戴超声设备，与其他治疗方法（如化疗、免疫治疗）的联合应用，针对难治性实体瘤的临床试验等。研究目的Objectives开发一个完全集成的贴合式可穿戴超声系统,提供一种无创、持续、高效治疗深部肿瘤的方法。克服现有笨重、昂贵和使用不便的超声设备的局限性,实现超声焦点深度和范围的精确调节,为不同患者提供定制化治疗。METHODS•✦研究方法✦•1.可穿戴共形超声阵列贴片的制备CWUS Patch 的制作过程包括铜层蚀刻（图1a）、PDMS 覆盖、PZT 切割、驱动电路设计（图 1b）和电路模块制作（图 1c）。驱动部分封装后，通过蓝牙控制驱动电路，CWUS Patch 发射超声波，刺激大量活性氧（ROS）的产生。活性氧具有抗肿瘤作用，最终实现对肿瘤的治疗效果（图 1d,e）。图1.CWUS Patch制备过程2.性能表征力学性能表征。CWUS Patch展现出优秀的机械性能，可适应人体皮肤的各种曲面，拉伸能力达到30%，远超人体皮肤的典型弹性范围。超声波聚焦性能。有超声能量聚焦的空间可调性，即通过控制贴片的变形，可以将超声能量聚焦在皮肤下的特定温度范围内，从而提高其效率。有限元分析(FEA)模拟，研究证实了该系统具有可调节的超声聚焦能力，可根据贴片的变形程度控制超声能量在皮下70mm范围内的聚焦，可作用对象包括皮肤、胸部、肺、腹部和肝脏。3.生物安全性评估体外实验证明该系统对正常细胞无明显影响，且在身体不同部位的皮肤上使用不会造成明显的温度变化或不适。FINDINGS•✦研究发现✦•1.CWUS贴片的体外抗肿瘤性能研究使用HeLa细胞（一种宫颈癌细胞的细胞系，被广泛应用于肿瘤研究）进行了一系列体外实验。研究发现，经过CWUS Patch超声刺激和HMME声敏剂共同处理的细胞组，其存活率显著低于对照组。特别是在5天刺激后，细胞活力大幅降低（-US/+US = 71.8%）。通过电子自旋共振(ESR)光谱和ROS探针(DCFH-DA)观察到单线态氧(1O2)和活性氧(ROS)的生成显著增加。PCNA和TUNEL染色进一步证实了癌细胞增殖活性被抑制，凋亡活性增强。在2D细胞平面实验中，活细胞区域逐渐缩小，荧光强度减弱，表明CWUS Patch对肿瘤细胞有显著的杀伤作用。（图2）图2. CWUS Patch的体外实验2.体内动物实验性能验证研究人员建立了乳腺癌裸鼠模型，将小鼠分为三组进行为期14天的治疗。结果显示，从第4天开始，接受HMME和CWUS Patch联合治疗的组别（第3组）与其他组别之间的肿瘤体积出现显著差异。治疗结束后，研究人员对摘除的肿瘤进行了分析，发现第3组的肿瘤体积明显小于其他组别。肿瘤生长率图表和平均肿瘤抑制率数据进一步证实了CWUS Patch结合HMME声敏剂的显著抗肿瘤效果。这些结果表明，CWUS Patch系统在体内具有良好的抗肿瘤潜力，为未来的临床应用提供了有力支持。图3.CWUS Patch的体内实验3.肿瘤组织切片分析在组织切片分析中，研究主要通过H&E染色、TUNEL免疫荧光染色和PCNA免疫组织化学染色来评估CWUS Patch的治疗机制。H&E染色：通过H&E染色观察肿瘤组织结构。结果显示，与第1组和第2组相比，第3组的肿瘤组织密度有所减少，表明CWUS Patch发射的聚焦超声可能对肿瘤内部结构起作用。PCNA染色：通过PCNA染色评估肿瘤组织内细胞的增殖活性。结果显示，第1组和第2组的肿瘤细胞表现出明显的增殖趋势，而第3组的增殖活性较低，增殖区域较少（用粉红色箭头标出）。TUNEL染色：通过TUNEL染色评估肿瘤细胞的凋亡情况。结果显示，第1组的肿瘤组织中没有凋亡细胞的阳性染色区域；第2组（使用CWUS Patch治疗）的肿瘤中出现了一些阳性染色区域；第3组（使用CWUS Patch和HMME联合治疗）的肿瘤中有大量阳性染色区域，表明大量肿瘤细胞已开始凋亡。定量分析：对各组阳性TUNEL染色区域的数量和面积进行定量分析。结果显示，第3组的凋亡区域数量和面积远高于未处理的第1组和第2组。这些结果表明CWUS Patch的聚焦超声显著增强了HMME产生ROS的效果，从而实现了显著的抗肿瘤效果。图4.组织切片分析DISCUSSION•✦研究讨论✦•研究总结_这项研究开发了一种创新的可穿戴超声系统(CWUS Patch)，旨在改进癌症的声动力学治疗(SDT)。该系统集成了柔性超声贴片、驱动电路和蓝牙控制，实现了便携式、持续性的治疗方案。通过精密的工程设计和有限元分析，CWUS Patch展现出优秀的机械适应性和可调节的超声聚焦能力，可作用于皮下70mm深度的组织。体外和体内实验均证实了该系统与HMME声敏剂结合使用的显著抗肿瘤效果，同时保证了对正常组织的安全性。这一突破性研究为非侵入性、精准化的癌症治疗开辟了新途径。参考文献[1] Zou F, Luo Y, Zhuang W, et al. A Fully Integrated Conformal Wearable Ultrasound Patch for Continuous Sonodynamic Therapy[J]. Advanced Materials, 2024: 2409528.PROFILE许太林通讯作者，深圳大学副教授，特聘研究员，博导研究领域：微纳米粒子的运动及其应用研究，智能可穿戴生物传感器，微液滴传感检测，超痕量标志物的聚集分析检测END文案 | 陈 莎排版 | 陈 莎审核 | 陈 莎发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展我们期待你的加入RECRUIT投稿联系：欢迎加入世界生命科学大会，探索生命医学新未来。添加微信请备注（单位-专业-姓名）