纳米生物探针双标大鼠骨髓间充质干细胞的成活及生长

背景：超顺磁性氧化铁标记可以活体示踪干细胞在动物体内迁徙情况,荧光活性染料DiI对细胞活力和增殖分化影响较小,适合标记和示踪细胞。
　　目的：观察超顺磁性氧化铁及DiI双标骨髓间充质干细胞的效果和安全性。
　　方法：无菌条件下分离大鼠双下肢,低糖DMEM培养液冲出骨髓,运用全骨髓贴壁法体外分离骨髓间充质干细胞,利用差速贴壁原理对细胞进行纯化扩增。对分离纯化并传代培养的大鼠骨髓间充质干细胞标记超顺磁性氧化铁,细胞移植前进行DiI标记。
　　结果与结论：原代培养8-10 d后可分离得到骨髓间质干细胞,传代周期为三四天,超顺磁性氧化铁-DiI标记率近100%,普鲁士蓝染色显示蓝色铁颗粒位于骨髓间质干细胞胞质内,荧光显微镜下胞浆内示红色荧光,锥虫蓝拒染法检测标记和未标记活细胞数目均在95%左右,说明在含超顺磁性氧化铁-DiI的培养基中骨髓间充质干细胞可继续增殖,细胞形态无明显变化。以上结果显示超顺磁性氧化铁-DiI 可安全有效地标记骨髓间质干细胞。     

MRI示踪超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死

背景：骨髓间充质干细胞移植是治疗股骨头坏死的发展方向之一。近年来,利用超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记靶细胞再经MRI显像的方法已成为研究的焦点。目的：观察超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞在MRI信号上的变化情况及对兔股骨头坏死的修复效果。方法：将超顺磁性氧化铁标记的兔骨髓间充质干细胞、未标记的骨髓间充质干细胞、生理盐水采用原位移植方式移植入兔股骨头坏死区,行MRI检测,观察移植入坏死区的超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞在SE T2WI、FSE T2WI、GRE T2WI 三种扫描序列中信号变化情况;同时行组织学观察及高倍镜下缺损标本边缘新生骨小梁面积百分比行统计学分析。结果与结论：超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞原位移植侧,在SE T2WI、FSE T2WI、GRE T2＊WI 三种扫描序列中信号减低区即为实验中的靶点,MRI图像示靶点在3种扫描序列中信号强度均有不同程度的降低,而对照侧则无明显信号改变;移植后6周,超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞移植侧高倍镜下缺损标本边缘新生骨小梁面积百分比与未标记的骨髓间充质干细胞移植侧间差异无显著性意义（P〉0.05）,均高于生理盐水移植侧,差异有显著性意义（P〈0.01）。结果可见超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞与未标记的骨髓间充质干细胞原位移植治疗兔股骨头坏死有着同样的效果,MRI 可对超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞进行活体示踪检测。     

超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞体外诱导分化为神经细胞

背景:一些研究者利用超顺磁性氧化铁对骨髓间充质干细胞进行标记,并利用MRI技术对标记细胞肝内、肾内移植后进行初步的活体示踪,但是,对于超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞后,对其存活、增殖以及分化是否有影响研究较少.目的:观察超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞后,对其存活、增殖以及向神经细胞的分化是否有影响.方法:使用超顺磁性氧化铁标记大鼠骨髓间充质干细胞,采用普鲁上蓝染色法鉴定其标记率、锥虫蓝染色法检测细胞活力、MTT法检测标记干细胞的细胞增殖活力,以1 mmol/Lβ-巯基乙醇及无血清DMEM培养液体外诱导标记细胞向神经细胞分化并用免疫组织化学奠定诱导后细胞、再次使用普鲁上蓝染色法鉴定神经细胞内的铁颗粒.结果与结论:普鲁士蓝染色对干细胞的标记率接近100%,锥虫蓝染色显示标记细胞的存活率为97%:MTT法检测发现标记干细胞的增殖活力与未标记干细胞相比差异无显著性意义(P>0.05):以β巯基乙醇诱导后大部分骨髓问充质干细胞分化为神经元样细胞、免疫组织化学阳性,再次普鲁士蓝染色显示铁颗粒位于神经细胞的细胞浆内.提示超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞后,对于干细胞的存活、增殖以及向神经细胞的分化无影响.     

超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的体外标准化实验

背景:超顺磁性氧化铁颗粒标记成像可在体观察标记细胞移植后情况,但结合临床细胞治疗剂量,其标记浓度及标记时间对细胞标记率、标记活性及标记后成像效果的综合影响还需进一步分析.目的:筛选超顺磁性氧化铁体外标记大鼠骨髓间充质干细胞的标准化剂量,拟为体内成像提供最佳标记"浓度-时间".设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2008-02/10在山西医科大学完成.材料:清洁级Wistar大鼠10只,由山西医科大学动物实验中心提供.Resovist中含超顺磁性氧化铁铁颗粒28 g/L,为德国Schering公司产品.方法:全骨髓法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞.取Resovist,分别配制含终浓度为0,25,50,75,100,150 mg/L超顺磁性氧化铁的培养基,加入P3代骨髓间充质干细胞中进行孵育标记.主要观察指标:普鲁士蓝法检测细胞标记率,锥虫蓝拒染法检测标记细胞活性,观察标记细胞体外磁共振成像情况.结果:细胞标记率达100%,随着标记时间的延长,胞质内蓝染颗粒逐渐减少.标记1 d和3 d时,与0 mg/L超顺磁性氧化铁组比较,25,50 mg/L组锥虫蓝拒染率无明显差异(F=0.28～3.15,P0.05);与25 mg/L超顺磁性氧化铁组比较,50 mg/L组锥虫蓝拒染率无明显差异(F=0.28～0.79,P0.05).体外磁共振成像示标记3 d时,标记浓度为50 mg/L组的T2WI及T2·WI信号降低最明显.结论:超顺磁性氧化铁"50 mg/L-3 d"体外标记效率高,对细胞活性无影响,且磁共振成像信号降低最明显,为最适"浓度-时间"组合.     

MRI 活体示踪超顺磁性氧化铁标记兔骨髓间充质干细胞的自体皮下移植

背景:高磁场MRI已被成功应用于示踪移植超顺磁性氧化铁标记骨髓基质干细胞的研究,但目前还有应用低磁场MRI示踪移植干细胞的报道。目的:探讨用0.2TMRI活体示踪自体皮下移植磁化标记骨髓基质干细胞的分布和迁移的可行性。方法:从兔骨髓中分离培养骨髓基质干细胞,采用超顺磁性氧化铁和BrdU双重标记后,与壳聚糖复合植入兔自体大腿皮下。自体皮下移植未标记骨髓基质干细胞和皮下单纯注射超顺磁性氧化铁为对照。结果与结论:超顺磁性氧化铁标记骨髓基质干细胞经普鲁士蓝染色和电镜检查证实细胞胞浆含致密铁颗粒。超顺磁性氧化铁标记后自体皮下移植的兔骨髓基质干细胞在GRET2*WI序列成像时产生特征性的低信号改变至少维持8周,且信号逐渐从移植部位进入组织深处。但普鲁士蓝染色和BrdU免疫组化显示大部分的移植细胞仍停留在原移植部位。提示体外超顺磁性氧化铁能有效地标记骨髓基质干细胞,利用0.2TMRI活体示踪自体皮下移植的超顺磁性氧化铁标记兔骨髓基质干细胞分布和迁移是可行的。     

不同种类超顺磁性氧化铁标记猪骨髓间充质干细胞的体外MR成像

背景:干细胞磁性标记是新近开展的一项干细胞体外标记技术,结合MR成像设备可以活体监控移植入体内的干细胞.目的:明确超顺磁性氧化铁粒子体外标记猪骨髓间充质干细胞的方法、不同种类超顺磁性氧化铁标记细胞经MR成像的特征及可成像的最低标记细胞量.设计、时间及地点:对比观察,于2006-09/2007-03在苏州大学医学部心血管外科实验室及苏州大学附属第一医院影像中心完成.材料:猪髂骨骨髓由太湖梅山猪新鲜采集:超顺磁性氧化铁纳米颗粒为德国Schering公司产品;超微型超顺磁性氧化铁纳米颗粒由苏州大学化学与化工学院提供:铁颗粒晶核表面包被葡聚糖,3种超微型超顺磁性氧化铁包被葡聚糖后根据颗粒大小(12,15,20 nm)分别依次简称为1#,2#,3#.方法:分离、纯化、培养猪骨髓间充质干细胞,体外进行不同种类超顺磁性氧化铁标记,染色及荧光显微镜观察;测量并绘制未标记细胞和标记细胞的MTT生长曲线;选取不同的细胞量组(Feridex标记细胞分别选取1×106、5×105及1×105L-1量组,未标记细胞选取5×105L-1量组,1#、2#及3#超微型超顺磁性氧化铁标记细胞均选取5×105L-1量组)进行标记后MR成像,测量不同扫描序列标记细胞管的信号强度改变,并进行统计学分析.主要观察指标:超顺磁性氧化铁标记干细胞的普鲁士蓝染色检测标记率:标记干细胞的MTT生长曲线;双染色法检测细胞凋亡;不同Ependoff管内细胞团T1WI、T2WI和FFE图像的信号强度.结果:应用多聚赖氨酸介导干细胞磁标记方法标记骨髓间充质干细胞有效率为100%,普鲁士蓝染色见细胞浆内有多少不等的蓝染铁颗粒;超顺磁性氧化铁标记的间充质干细胞在T2WI尤其是FFE(T2WI)序列信号明显降低;在25 mg/L Fe培养液标记浓度下,MR成像的最低细胞量为1×105;在不同种类超顺磁性氧化铁标记下,2#、3#USPIO与Feridex在T2WI及T2*WI上有显著性差异(P<0.01);而1#USPIO与Feridex在T2WI及T2WI上差异无显著性意义(P>0.05):Feridex标记间充质干细胞在T2WI及T2WI上与T1WI相比,差异均有显著性意义(P<0.01).结论:超顺磁性氧化铁可以简便标记间充质干细胞并且在适当浓度下对间充质干细胞的生物学活性没有影响,MR T2WI和T2*WI序列可敏感显像磁性标记的干细胞.     

超顺磁性氧化铁和DAPI双标记骨髓间充质干细胞

背景：骨髓间充质干细胞目前已经成为重要的组织工程种子细胞,而若想深入研究其在体内外增殖、分化的规律,首先需要解决如何能高效、安全地标记骨髓间充质干细胞。目的：观察超顺磁性氧化铁及DAPI对大鼠骨髓间充质干细胞的双标记效果及其对细胞存活、增殖以及凋亡的影响。方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,用超顺磁性氧化铁及DAPI双标记后分别用普鲁士蓝染色法和激光共聚焦显微镜观察其铁标记率及荧光标记率。用锥虫蓝检测细胞活力;MTT法检测标记干细胞增殖力;Calcein-AM/PI以及AO/PI双染细胞,检测细胞存活率以及凋亡率。结果与结论：超顺磁性氧化铁及DAPI在体外双标记大鼠骨髓间充质干细胞效率高,可达100%;锥虫蓝染色显示标记细胞的存活率为97%;MTT法检测发现双标记干细胞组的活力以及增殖力与未标记干细胞组相比差异均无显著性意义（P〉0.05）;Calcein-AM/PI染色,未标记细胞及双标记细胞的存活率分别为96%和95%;AO/PI染色,未标记及双标记细胞的凋亡率均为1%。提示超顺磁性氧化铁和DAPI双标记大鼠骨髓间充质干细胞后,对于干细胞的存活、增殖以及凋亡无影响。     

磁共振活体示踪经冠状动脉骨髓间充质干细胞移植:验证其与病理组织学结果的一致性

背景:目前动物实验及临床研究证明经冠状动脉移植骨髓间充质干细胞可改善心肌梗死后的心脏功能,但骨髓间充质干细胞经冠状动脉移植后能否到达心肌梗死部位仍存在争议.目的:磁共振活体示踪经冠状动脉注射的骨髓间充质干细胞能否到达心肌梗死部位.方法:全骨髓法分离培养猪骨髓间充质干细胞,超顺磁性氧化铁标记后胰酶消化,调整细胞浓度为10~(10)L~(-1).10只猪均建立心肌梗死模型,造模后1周通过OTW球囊导管经冠状动脉将标记好的骨髓间充质干细胞悬液定向移植至梗死区.普鲁士蓝染色评价细胞标记效率,采用快速梯度回波序列完成长轴位四腔心和二腔心扫描,在以长轴位四腔心和二腔心为定位相,垂直于室间隔获得左心室短轴位图像.结果与结论:超顺磁性氧化铁可安全有效标记骨髓间充质干细胞,经冠状动脉注射的骨髓间充质干细胞能到达心肌梗死区及交界区,磁共振能示踪到超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞,示踪结果与病理组织学检查一致,且磁共振示踪时间可长达5周.     

超顺磁性氧化铁和DAPI双标记骨髓间充质干细胞

背景:骨髓间充质干细胞目前已经成为重要的组织工程种子细胞,而若想深入研究其在体内外增殖、分化的规律,首先需要解决如何能高效、安全地标记骨髓间充质干细胞。目的:观察超顺磁性氧化铁及DAPI对大鼠骨髓间充质干细胞的双标记效果及其对细胞存活、增殖以及凋亡的影响。方法:分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,用超顺磁性氧化铁及DAPI双标记后分别用普鲁士蓝染色法和激光共聚焦显微镜观察其铁标记率及荧光标记率。用锥虫蓝检测细胞活力;MTT法检测标记干细胞增殖力;Calcein-AM/PI以及AO/PI双染细胞,检测细胞存活率以及凋亡率。结果与结论:超顺磁性氧化铁及DAPI在体外双标记大鼠骨髓间充质干细胞效率高,可达100%;锥虫蓝染色显示标记细胞的存活率为97%;MTT法检测发现双标记干细胞组的活力以及增殖力与未标记干细胞组相比差异均无显著性意义(P>0.05);Calcein-AM/PI染色,未标记细胞及双标记细胞的存活率分别为96%和95%;AO/PI染色,未标记及双标记细胞的凋亡率均为1%。提示超顺磁性氧化铁和DAPI双标记大鼠骨髓间充质干细胞后,对于干细胞的存活、增殖以及凋亡无影响。     

超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞心肌活体示踪及体外实验☆

背景:活体示踪移植干细胞,影像学评估移植细胞动态变化的趋势是目前的热点研究方向。目的:探讨MRI活体示踪超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞移植修复心肌的可行性及有效性。方法:经导管应用球囊封堵前降支动脉建立家猪心肌梗死模型,造模成功的动物随机分为2组:实验组在造模2周后于梗死区中央及梗死边缘区共5个点注射超顺磁性氧化铁-多聚赖氨酸混合物标记的骨髓间充质干细胞悬液1mL,对照组以同样方法注入等量的生理盐水。结果与结论:细胞移植后1h,2周,实验组中4只动物(100%)移植区在磁共振上呈明显的低信号改变,移植后4周示3只动物(75%)细胞移植区有低信号改变。移植后4周,心肌组织荧光免疫组化检测心脏结蛋白、心脏连接蛋白和心肌早期转录蛋白均有表达。结果可见应用MRI技术活体示踪动态观察移植的骨髓间充质干细胞是可行有效的。     

蛛网膜下腔移植磁标骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤

背景：干细胞移植可以重建中枢神经系统的结构和功能,近年来引起了广泛的关注。目的：探讨超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞对兔脊髓损伤神经功能恢复的作用。方法：采用密度梯度离心法和贴壁法体外分离培养兔骨髓间充质干细胞。制作兔脊髓损伤模型,并在蛛网膜下腔置管以备移植。将实验白兔随机分为3组：标记组移植超顺磁性氧化铁标记细胞;未标记组移植未标记细胞;对照组不移植细胞只注射PBS液。结果与结论：两移植组在细胞移植14d后运动功能BBB评分高于对照组,差异有显著性意义（P〈0.05）;但两组间差异无显著性意义（P〉0.05）。细胞移植后1,7,14,21,28,35d,脊髓损伤区域局部组织上出现大量含蓝色铁颗粒的细胞。经蛛网膜下腔移植标记骨髓间充质干细胞可定向迁移到脊髓损伤区域,并能促进脊髓损伤神经功能恢复。     

超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞移植治疗兔脊髓损伤的磁共振活体示踪

目的通过蛛网膜下腔置管,将超顺磁性氧化铁(SPIO)标记后的骨髓间充质干细胞(MSCs)移植入兔脊髓损伤模型,观察脊髓损伤MR活体示踪移植细胞的可行性。方法制作兔SCI模型,并在蛛网膜下腔置管以备移植。将实验用大白兔随机分为三组:A组为移植SPIO标记细胞;B组为移植未标记细胞;C组不移植细胞只注射PBS液做对照组。在细胞移植后3d、7d、14d、21d,进行MR活体示踪,并做病理学检测进行对照。结果 SPIO标记的MSCs移植入脊髓损伤模型后7d,MR扫描的T2WI上脊髓损伤区域出现点状低信号影;14d后T2WI上脊髓损伤区域的点状低信号影增多,21d后T2WI上脊髓损伤区域的点状低信号影减少。脊髓损伤区域组织切片行普鲁士蓝染色,发现局部组织上出现大量含蓝色铁颗粒的细胞,其细胞变化规律与MR示踪结果一致。结论蛛网膜下腔移植的SPIO标记MSCs可定向迁移到脊髓损伤区域,利用MR可对移植细胞进行活体示踪。     

蛛网膜下腔移植SPIO标记的MSCs在大鼠脊髓损伤模型的MR活体示踪研究

目的 将超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)标记的骨髓间充质干细胞BMSCs通过蛛网膜下腔置管移植到脊髓损伤大鼠模型,以磁共振成像(MRI)观察其迁移和分布.方法 用携带绿色荧光蛋白的腺病毒(AD5/F35-EGFP)和SPIO标记分离纯化后的BMSCs,免疫荧光和普鲁士蓝染色显示标记效果.制作大鼠脊髓损伤模型,并将蛛网膜下腔置管成功的10只SD大鼠随机分为2组,将标记细胞(实验组,n＝5)和未标记细胞(对照组,n＝5)经蛛网膜下腔移植到模型鼠.在移植前、移植后3、7、14天用3T MRI对移植细胞进行活体示踪,并与损伤脊髓组织切片GFP表达进行对照.结果 AD5/F35-EGFP和SPIO可以高效地标记BMSCs,标记细胞表达绿色荧光,普鲁士蓝染色显示BMSCs胞质内出现蓝色铁颗粒,标记对细胞增殖活力没有明显的影响.蛛网膜下腔移植标记细胞到大鼠脊髓损伤模型,MRI显示损伤区域逐渐增强的T2低信号,组织切片荧光检查与MRI结果一致,未标记细胞组MRI无明显低信号改变.结论 SPIO纳米颗粒可有效标记BMSCs.蛛网膜下腔移植的BMSCs可迁移到脊髓损伤区域;利用MRI可对移植细胞进行活体示踪.     

SPIO标记脂肪干细胞移植退变椎间盘内的MRI活体示踪

背景：国内外动物实验多是荧光标记骨髓间充质干细胞的移植,以SPIO标记脂肪干细胞移植后活体示踪对退变椎间盘修复作用的研究较少.目的：活体监测SPIO标记的脂肪干细胞在退变椎间盘内的存活、迁移和转归,以及脂肪干细胞对退变椎间盘的修复及延缓退变作用.方法：新西兰大白兔20只,兔椎间盘被分为4组,即正常对照组（L1/2）,脂肪干细胞组（L2/3）,PBS组（L3/4）,SPIO-脂肪干细胞组（L4/5）.透视引导下用18G穿刺制作退变模型后2周行SPIO标记的脂肪干细胞移植.结果与结论：SPIO-脂肪干细胞移植后即刻T2WI/FFE序列上可见椎间盘内明显低信号,8周后仍可检测到低信号.脂肪干细胞移植组与同时间点PBS组比较,椎间盘退变程度轻.提示SPIO-脂肪干细胞移植至椎间盘后,可通过MRI进行监测;脂肪干细胞椎间盘内移植有助于修复退变椎间盘和延缓椎间盘退变.     

人工脑膜复合大鼠骨髓间充质干细胞修复心肌梗死

背景：干细胞移植治疗心肌梗死拥有广泛的应用前景,寻求理想的细胞类型和有效的移植方式是提高干细胞治疗效果的关键因素。目的：探讨人工脑膜复合骨髓间充质干细胞修复心肌梗死的安全性及作用。方法：采用全骨髓贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞,取培养良好的第3代骨髓间充质干细胞经DAPI标记后接种于人工脑膜制备细胞人工脑膜复合物。构建SD大鼠心肌梗死模型,60只大鼠随机数字表法均分为假手术组、心肌梗死组、人工脑膜组、细胞脑膜复合物组。移植4周后检测心功能参数,Westernblot检测心肌组织缝隙连接蛋白43的表达,计算心肌梗死后生存率。结果与结论：构建心肌梗死模型并移植后4周,细胞脑膜复合物组心脏组织冰冻切片于荧光显微镜下可观察到心肌内少量核蓝染的细胞,表明骨髓间充质干细胞得以存活;细胞脑膜复合物组与心肌梗死组和人工脑膜组相比,左心室功能明显改善,Cx43蛋白的表达上调,生存率增加（P〈0．05）。说明人工脑膜复合骨髓间充质干细胞移植可提高心肌梗死大鼠心脏功能及生存率。     

铁羧葡胺磁化标记大鼠骨髓间充质干细胞的有效性及安全性研究

目的:探讨超顺磁性氧化铁纳米颗粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)铁羧葡胺(SHU555A,商品名为Resovist)标记大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的有效性及安全性。方法:分离培养大鼠骨髓MSCs,将其与50μg/mL Resovist共孵育24 h,并暴露于中心表面磁感应强度0.6 T磁场,采用普鲁士蓝染色、细胞透射电镜、原子吸收分光光度法检测细胞标记效率,采用细胞增殖试验及细胞活力检查观察细胞的标记毒性。结果:大鼠MSCs经Resovist标记后,普鲁士蓝染色显示,细胞内均可见大量着色颗粒,标记率接近100%;电镜检查显示,胞质内有含铁致密颗粒囊泡,未见氧化铁对细胞微细结构的破坏和毒性作用;原子吸收分光光度法测定结果显示,细胞平均铁含量(21.77±3.62)pg。Resovist标记和外加磁场对细胞增殖能力、细胞活力均无明显影响。结论:Resovist标记大鼠骨髓MSCs高效、安全,在细胞磁靶向方面具有临床应用潜力。     

低频电磁场促进骨髓间充质干细胞移植修复大鼠脊髓损伤的实验研究

背景：骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤被视为一种有前途的治疗方法,如何更有效地促进骨髓间充质干细胞在脊髓损伤区存活,加速脊髓损伤肢体运动功能的恢复是目前研究的重点。前期研究发现,低频电磁场能够促进骨髓间充质干细胞的增殖分化,低频电磁场是否可应用于骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤还需进一步研究。目的：探讨低频电磁场对移植骨髓间充质干细胞脊髓损伤大鼠后肢运动功能恢复的影响。方法：采用脊髓压迫法制备64只T10不完全性脊髓损伤大鼠模型,随机等分为对照组、骨髓间充质干细胞组、电磁场组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组。造模成功后,骨髓间充质干细胞组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组大鼠脊髓损伤原部位注射大鼠全贴壁法分离培养BrdU标记的骨髓间充质干细胞,对照组和电磁场组注射a-MEM培养液。造模术后24h,电磁场组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组予60min/d的低频电磁场刺激（频率50Hz、强度5mT）。结果与结论：骨髓间充质干细胞移植后第21天,电磁场＋骨髓间充质干细胞组BBB评分与其他组相比,差异有显著性意义（P〈0.05）,与其他各组比较,电磁场＋骨髓间充质干细胞组移植细胞后,大鼠BrdU阳性细胞在脊髓损伤区域生长并与脊髓组织融合,存活细胞数量较其他组多;空洞面积小;损伤区胶质纤维酸性蛋白表达更少,而基质金属蛋白2表达更多;脊髓损伤大鼠下肢运动功能恢复最快（P〈0.05）。提示低频电磁场促进了移植骨髓间充质干细胞脊髓损伤大鼠后肢运动功能的恢复,可能与低频电磁场有利于损伤区移植骨髓间充质干细胞的存活,上调基质金属蛋白2的表达并减少胶质瘢痕的形成有关。     

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles for direct labeling of stem cells and in vivo MRI tracking

To develop effective stem cell therapies, it is important to track therapeutic cells non‐invasively and monitor homing to areas of pathology. The purpose of this study was to 1 design and evaluate the labeling efficiency of commercially available dextran‐coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles, FeraTrack Direct (FTD), in various stem and immune cells; 2 assess the cytotoxicity and tolerability of the FTD in stem cells; and 3 monitor stem cell homing using FTD‐labeled bone‐marrow‐derived mesenchymal stromal cells (BMSCs) and neural stem cells (NSCs) in a tumor model by in vivo MRI. BMSCs, NSCs, hematopoietic stem cells (HSCs), T‐lymphocytes, and monocytes were labeled effectively with FTD without the need for transfection agents, and Prussian blue (PB) staining and transmission electron microscopy (TEM) confirmed intracellular uptake of the agent. The viability, proliferation, and functionality of the labeled cells were minimally or not affected after labeling. When 10⁶ FTD‐labeled BMSCs or NSCs were injected into C6 glioma bearing nude mice, the cells homing to the tumors were detected as hypointense regions within the tumor using 3 T clinical MRI up to 10 days post injection. Histological analysis confirmed the homing of injected cells to the tumor by the presence of PB positive cells that are not macrophages. Labeling of stem cells or immune cells with FTD was non‐toxic, and should facilitate the translation of this agent to clinical trials for evaluation of trafficking of cells by MRI. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

SPIO标记浓度对BMSCs生物学特性的影响及体外MRI表现

目的：观察不同浓度超顺磁性氧化铁（SPIO）标记对干细胞生物学特性的影响及SPIO标记后BMSCs体外的MRI特征。材料与方法分离、培养SD大鼠的BMSCs,取第四代的BMSCs,通过流式细胞仪检测表面抗原。不同浓度的SPIO标记液标记BMSCs,通过普鲁士兰染色检测标记效率,台盼兰活细胞计数检测细胞活力,MTT法检测细胞增殖活性。通过MRI检查,观察体外不同浓度SPIO标记细胞的信号变化情况。结果 SPIO在25～50μg/ml的浓度范围可以安全、高效地标记BMSCs,不会影响BMSCs的表型、活力和增殖等生物学特性;当SPIO浓度在75μg/ml以上时,BMSCs活性及增殖能力逐渐降低。随着SPIO标记浓度的增加,细胞内摄入的铁逐渐增多,而T2信号强度则逐渐降低;当SPIO浓度≥50μg/ml,标记细胞的T2信号强度与普通BMSCs相比较均有明显差异（P〈0.05）。结论适当浓度的SPIO标记BMSCs对其生物学活性没有明显影响,且MRI扫描能够有效检测其信号变化。