重度抑郁症（MDD）是人类最常见的重性精神障碍之一，终生患病率高达15-18%，其高复发率、高致残率、高自杀率及其低识别率、低治疗率、低治愈率给患者、家庭和社会带来了沉重负担，已成为严重的社会问题并制约经济发展。2017年，世界卫生组织发布的数据显示，2015年全球抑郁症患者已超过3亿，相当于世界人口的4.4%，并预计2030年MDD将跃居全球疾病总负担第一位。抑郁症至今病因不清、病理生理机制不明，诊断仍然依赖临床表象，缺乏客观的生物学诊断标记，抗抑郁剂治疗疗效个体差异大，33％患者治疗无效，无法实现早期预警、精准诊疗。因此，攻克MDD临床难题是全球脑科学首要任务，是中国脑科学计划重点攻关的三大高级脑功能紊乱疾病之一。重复经颅磁刺激（rTMS）作为一种无创且安全有效的神经/精神疾病物理治疗手段，于2008年获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，针对左背外侧前额叶皮层（DLPFC），利用高频（10 Hz）磁场进行临床干预，以治疗难治性抑郁。但目前rTMS仍然存在技术局限性，包括穿透力差，磁刺激聚焦精度不足，刺激深度有限等。特别是在小动物精神疾病模型中，即使最小的通用线圈也会刺激整个半球甚至整个大脑，无法做到精准定位，难以研究rTMS的神经调控机制等脑科学相关的重大科学问题。因此，当前亟需创新改进磁刺激技术，以满足快速发展的科学研究需要。
针对此问题，东南大学生医学院顾宁/孙剑飞团队和附属中大医院张志珺团队展开了医工结合的密切合作，提出了利用超顺磁性纳米氧化铁（SPIO）药物，结合轻度磁脉冲序列，以提高局部皮层敏感性的磁性脑刺激的新策略，即联合磁性刺激系统（c-MSS）。建立慢性不可预测的轻度应激抑郁模型小鼠，使用离体注射将SPIO纳米药物精确地递送至左前额叶皮层（PrL）。使用0.1T磁场进行磁刺激（每次5分钟，每天两次）。研究结果发现c-MMS在用10Hz磁刺激5天后，可快速改善CUMS小鼠的抑郁样症状。重要的是，本研究中使用的SPIO纳米药物已获得中国FDA临床试验许可，安全无毒，通过被外磁场磁化，从而活化局部神经元，增强局部脑区的磁刺激敏感性，是一种理论上可精准刺激小动物任意皮层靶标的新方法。这一项研究成果将极大地丰富磁刺激的潜在应用领域，促进基于磁性纳米药物的磁刺激技术临床转化。
相关结果已作为封面文章发表于Zoological Research（2020, 41: 381-394）期刊上。
研究进展