双歧杆菌改变肿瘤组织声学特性对高强度聚焦超声消融效果的影响

摘要

目的探讨双歧杆菌对裸鼠皮下肿瘤组织声学特性变化及高强度聚焦超声(HIFU)消融的影响。方法培养双歧杆菌,建立人乳腺癌(MDA-MB-231)荷瘤鼠模型。将40只荷瘤裸鼠随机分为2组,即实验组(n=20)和对照组(n=20)。实验组连续3d尾静脉注射双歧杆菌悬液(200μL、浓度4×10^8cfu/mL),对照组连续3d注射磷酸盐缓冲液(PBS,200μL)。注射前、第1次注射后第3天、第7天,采用剪切波弹性成像评估肿瘤组织硬度变化;注射后第7天(从第1次注射算起)两组均处死10只荷瘤鼠,剥离肿瘤,插入式脉冲取代法测量肿瘤组织声速和声衰减;Masson染色观察肿瘤内胶原纤维改变、免疫组化行血小板-内皮细胞粘附分子(PECAM-1/CD31)标记,评估组织内新生血管变化。两组各剩余的10只荷瘤鼠进行HIFU消融,通过对比辐照前/后灰度变化值、凝固性坏死体积、能效因子和病理检查,评价消融效果。结果组织声学特性:实验组中胶原纤维形态粗大、排列致密,新生血管含量较少呈条索状或点状;对照组肿瘤内胶原纤维形态细小、排列疏松,新生血管含量较多呈长条形或类圆形。双歧杆菌定植于肿瘤内第7天,实验组肿瘤硬度大于对照组(P=0.01)。实验组超声波在肿瘤中的传播速度大于对照组(P=0.001)、声衰减大于对照组(P=0.000)。HIFU消融效果:实验组灰度变化值平均值大于对照组(P=0.0006),凝固性坏死体积大于对照组(P=0.0045),能效因子小于对照组(P=0.0134)。结论通过静脉注射双歧杆菌,可改变肿瘤组织胶原纤维含量、声传播速度、声衰减,并减低HIFU辐照的能效因子,提高HIFU辐照效率。