体外纳米磁标记骨髓间充质干细胞生物学特性及其MR成像

目的 研究超顺磁性氧化铁粒子(superparamagnetic iron oxide particles,SPIO)体外标记兔骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)及MR细胞成像示踪可行性.方法 从兔骨髓中分离培养MSCs,体外不同浓度SPIO联合硫酸鱼精蛋白标记,未标记细胞设为对照组.普鲁士蓝染色和电镜检查鉴定细胞内铁颗粒,台盼蓝染色检测细胞存活,MTF法测定细胞生长曲线的变化,磁标记MSCs转入成骨、成脂肪培养基中进行诱导培养后进行鉴定,应用1.5T MR梯度回波T2加权(GRE T2 *WI)扫描序列和自旋回波T2加权(SE T2WI)扫描序列对磁标记细胞成像示踪.结果 普鲁士蓝染色和电镜检查显示细胞质内含致密铁颗粒,磁标记对MSCs活性和增殖无统计学差异(P<0.05),标记细胞可正常成骨、成脂肪分化.GRE T2*WI序列和SE T2WI序列提示与未标记细胞信号强度(sI)相比,1×106(标记细胞)、5×105(标记细胞)SI均显著性下降(P<0.05),其中GRE T2*WI的信号强度衰减率(△SI)显著高于T2WI序列(P<0.05).在2个序列中1×106(标记细胞)△SI均高于5×105(标记细胞)△SI,但不具有显著性差异(P>0.05).结论 SPIO联合硫酸鱼精蛋白转染剂能成功标记MSCs,磁标记对细胞存活、增殖及潜在多向分化能力无影响.磁标记细胞在MR上产生特征性的低信号改变.应用1.5T MR成像示踪标记细胞可行,以GRE T2*WI序列成像最为敏感.     

小鼠胚胎干细胞磁标记共振成像的研究

目的 应用超顺磁氧化铁（SPIO）标记小鼠胚胎干细胞（ESC）,并行磁共振成像,为心肌细胞移植体内示踪作初步准备。方法 小鼠ESC及其分化的心肌细胞与SPIO孵育后行电镜分析、细胞内铁含量测定、[Ca^2＋]共聚焦测定和MR成像。结果 铁颗粒分布在胞质吞饮小泡内;使用转染技术的铁摄取高于未使用组;T2WI和T2^＊ WI扫描序列均见标记细胞呈信号下降,程度随标记浓度的增加而增强;T2^＊ WI图像信号强度变化更大。标记心肌细胞在T2^＊ WI序列也呈显著的低信号改变。结论 SPIO可有效标记ESC及其分化的心肌细胞,对细胞活性和分化能力无明显影响。常规1．5TMR仪可进行标记细胞成像。     

SPIO标记兔BMSCs的生物学特性与体外MRI显像研究

目的采用超顺磁性氧化铁（SPIO）作为磁探针标记兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）,探讨不同浓度SPIO的磁标记效率及其对细胞活力的影响观察标记干细胞体外MR显像情况。方法采用含铁不同浓度（11.2μg/ml、22.4μg/ml、44.8μg/ml）的SPIO标记兔BMSCs,分别行普鲁士蓝染色和MTT比色法检测其标记效率和BMSCs增殖活性,同时观察不同浓度磁标记细胞组（1×106、1×105、1×104和1×103细胞数/ml）和对照组（1×106细胞数/ml）的T1WI、T2WI及T2·WI体外显像信号。结果 SPIO标记BMSCs中铁含量越高,其标记率越高,含铁浓度为22.4μg/ml时磁标记率达95%且对BMSCs生长活性无明显影响。三种MR序列信号变化随细胞浓度的增加,其信号变化越明显,但在相同细胞浓度下,T2·WI信号变化率最大（P〈0.05）。结论采用含铁浓度为22.4μg/ml的SPIO来标记BMSCs,其磁标记率和安全性均很高。T2·WI是体外示踪磁标记BMSCs最佳的MR成像序列。     

SPIO标记大鼠骨髓基质干细胞及体外磁共振成像研究

目的 探讨以多聚赖氨酸(poly-L-lysine,PLL)为转染介质介导超顺磁性氧化铁微粒(superparamgnetic ironoxides,SPIO)标记大鼠骨髓基质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)的合适条件,通过标记细胞的体外磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)获取最佳的磁共振扫描序列.方法 分离、纯化、培养大鼠BMSCs,SPIO和PLL以1:0.001 2混合配制氧化铁一多聚赖氨酸(F-PLL)混合液,用铁浓度分别为0、4.2、8.4、21、42、84μg/ml的FE-PLL复合物标记BMSCs.计算细胞标记阳性率,测量并绘制末标记细胞和不nd浓度铁标记细胞的MTT生长曲线;对不同浓度铁标记的细胞进行磁共振成像.分别用浓度为0、0.05、0.25、0.5、1.0、5.0 μg/ml的PLL同BMSCs共同培养,了解各种浓度PLL对细胞的生存是否有影响.结果 细胞的标记率分别为O%、(44.40±11.33)%、(71.97 4±8.01)%、(88.86±9.10)%、(98.24±2.94)%、100%,随着SPIO浓度的增加而增加.MTT显示在铁浓度＜42 μg/ml时FE-PLL上复合物对细胞的生长活性无明显影响,而铁浓度为84μg/ml时,细胞的生长活性受到抑制.PLL在浓度≤1.0μg/ml时对细胞的活力无明显影响;当PLL浓度为5.0μg/ml时,细胞生长明显受抑.MRI信号随FE-PLL复合物浓度的增加而增加(P＜0.05),标记细胞的信号在T1WI的改变不及在T2WI及T2*WI明显,而以T2*WI信号改变最明显(P＜0.05).结论 以PLL为转染介质,SPIO能够高效的标记BMSCs,并且在合适的浓度范围内不会影响干细胞的生长活性.     

干细胞的磁性标记及肝内活体磁共振示踪

目的:探讨超顺磁性氧化铁(SPIO)标记骨髓干细胞的方法和标记细胞在肝脏内的磁共振活体成像特点和衰减规律.方法:分离培养兔骨髓间充质干细胞,用SPIO标记细胞并在超声引导下局部注入兔肝脏内,然后经磁共振T1WI, T2WI和FFE序列进行移植细胞团的成像示踪.结果:体外标记的骨髓干细胞见黑色铁颗粒位于细胞胞质内,标记后细胞的生长曲线与正常细胞一致. 标记的移植细胞团在肝内T1WI, T2WI和FFE序列上均呈低信号,以FFE图像信号减低最为明显并有面积增大效应. 标记细胞的信号减低区在T1WI, T2WI和FFE序列图像上分别至注射后30, 30 和45 d仍和注射前信号差异有统计学意义(P＜0.05),并分别持续至注射后38, 38 和60 d低信号才消失.结论:SPIO可以简便、有效地标记骨髓干细胞,且对细胞的活性没有影响;MRI可对标记后的移植细胞进行活体内示踪,并可长期动态观察,这对进一步的实验研究和疗效观察研究具有重要意义.     

SPIO标记下大鼠骨髓间充质干细胞生物学特性及多向分化潜能及体外MR成像

【目的】探讨超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIO）标记对骨髓间充质干细胞生物学特性和多向分化潜能的影响以及体外磁共振（MRI）成像的可行性,为移植干细胞活体MRI成像提供实验基础。【方法】采用梯度密度离心法和贴壁法获取大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）,采用25μg/mLSPIO联合0.75μg/mL多聚赖氨酸（PLL）标记BMSC,比较标记和未标记MSC细胞活力、增值、细胞周期、凋亡和成骨、成脂多向分化能力;应用1.5TMR对不同数量级细胞分别进行T1WI、T2WI和T2＊WI序列扫描。【结果】普鲁士兰染色显示SPIO（25μgFe/mL,48h）对细胞的标记率接近100%,细胞活力、增殖、周期和凋亡检测,均显示SPIO标记细胞与未标记细胞间无统计学差异（P〉0.05）;成骨、成脂诱导显示,BMSC和标记BMSC均具备成骨、成脂分化能力;对不同数量级的SPIO标记BMSC行MR扫描,T1WI、T2WI和T2＊WI能检测到的最小数量级细胞分别为2&#215;10^4,1&#215;10^4,0.5&#215;10^4,呈低信号。【结论】25μg/mLSPIO联合0.75μg/mLPLL能有效标记BMSC,不影响BMSC的活力、增值、细胞周期、凋亡和多向分化能力,1.5TMR示踪标记细胞可行,与T1WI和T2WI序列相比,T2＊WI最敏感。     

不同粒径和浓度超顺磁性氧化铁MR信号特征的实验研究

目的:研究超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide,SPIO) 对周围质子的弛豫时间的影响,探讨不同颗粒、浓度SPIO的MR信号特征. 方法:对不同粒径及浓度的SPIO颗粒进行磁共振扫描,记录各个粒径和浓度的SPIO颗粒的MR T1、T2、T2~*值,评价其信号特征.结果:①不同粒径的SPIO颗粒T1值与浓度呈负相关线性关系;②当SPIO浓度较低时,随粒径减小T2和T2~*值则上升明显;当SPIO浓度较高时,随粒径减小上升渐趋缓慢;③lg(T2)与SPIO颗粒粒径和浓度之间存在线性依存关系.结论:SPIO颗粒对MR信号的影响以T1和T2效应为主;T2值可作为SPIO颗粒MR成像的主要检测指标;SPIO粒径大小、浓度和T2值三者之间存在着特定的线性关系.     

SPIO 标记下大鼠骨髓间充质干细胞生物学特性及 多向分化潜能及体外MR成像

 【目的】 探讨超顺磁氧化铁纳米颗粒(SPIO)标记对骨髓间充质干细胞生物学特性和多向分化潜能的影响以及体外磁共振(MRI)成像的可行性,为移植干细胞活体MRI成像提供实验基础&#65377; 【方法】 采用梯度密度离心法和贴壁法获取大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC),采用25 μg/mL SPIO联合0.75 μg/mL多聚赖氨酸(PLL)标记BMSC,比较标记和未标记MSC细胞活力&#65380;增值&#65380;细胞周期&#65380;凋亡和成骨&#65380;成脂多向分化能力;应用1.5T MR对不同数量级细胞分别进行T1WI&#65380; T2WI和T2*WI序列扫描&#65377; 【结果】 普鲁士兰染色显示SPIO(25 μg Fe/mL, 48 h)对细胞的标记率接近100%,细胞活力&#65380;增殖&#65380;周期和凋亡检测,均显示SPIO标记细胞与未标记细胞间无统计学差异(P > 0.05);成骨&#65380;成脂诱导显示,BMSC和标记BMSC均具备成骨&#65380;成脂分化能力;对不同数量级的SPIO标记BMSC行MR扫描,T1WI&#65380; T2WI和T2*WI能检测到的最小数量级细胞分别为2 × 104, 1 × 104, 0.5 × 104, 呈低信号&#65377; 【结论】 25 μg/mL SPIO联合0.75 μg/mL PLL能有效标记BMSC,不影响BMSC的活力&#65380;增值&#65380;细胞周期&#65380;凋亡和多向分化能力,1.5T MR示踪标记细胞可行,与T1WI和T2WI序列相比,T2*WI最敏感&#65377;     

探讨不同浓度 SPIO 对人成纤维细胞标记率和细胞活力影响及其MRI的实验研究

目的:探讨不同浓度超顺磁性氧化铁纳米粒子( Super-paramagnetic iron oxide,SPIO)体外标记人成纤维细胞 (Human fibroblast cells,Hfbs) 的磁性标记率、对细胞生长活力的影响,以及体外磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI) 成像的特征.方法:将单纯 SPIO(铁浓度为 200 μg/ml )、不同浓度的SPIO-多聚赖氨酸复合物分别与培养基混合( 铁的终浓度分别为 150、100、50、25 μg/ml,PLL 终浓度为 7.5 μg/ml ),加入 Hfbs 共同培养 12、24、48、72 h 后收集细胞.采用台盼蓝排除试验检测细胞活性和普鲁士蓝染色法检测细胞铁分布.运用光学显微镜、透射电镜观察铁颗粒在细胞内的位置、计算其标记率;MR 扫描观察细胞信号强度变化情况.结果:SPIO-多聚赖氨酸复合物组细胞标记率显著高于单纯 SPIO 标记组 (P<0.05 ), 台盼蓝排除试验显示,100 μg Fe/ml 及其以下浓度组细胞活力与对照组之间差异无统计学意义(P>0.05 ).普鲁士蓝染色显示每个标记细胞胞质内可见多少不等的蓝染铁颗粒,电镜显示铁颗粒集中于内涵体和溶酶体中;含量在 25～50 μg Fe/ml 的培养液是 SPIO 标记干细胞的安全浓度,在此浓度阈值标记后孵育 18～24 h 即可有效标记细胞 95%～100% ;MR扫描显示标记细胞信号强度明显降低.结论:自制合成的 SPIO-多聚赖氨酸复合物可以简便、安全的标记人成纤维细胞.并且在适当浓度 25 μg Fe/ml 标记细胞不仅标记效率高,而且对细胞活力无明显影响,SPIO 标记细胞明显降低MR扫描下的细胞信号强度.     

应用超顺磁性氧化铁粒子标记组织工程关节软骨种子细胞及在体磁共振示踪的研究

目的探讨应用1．5T MRI活体示踪注入兔膝股骨髁软骨缺损关节腔内的超顺磁性氧化铁粒子（SPIO）标记的骨髓间充质干细胞（MSCs）的可行性。方法从兔骨髓中分离培养MSCs,经体外采用SPIO和BrdU双重标记后,与壳聚糖支架复合,然后注射到兔膝股骨髁自体软骨缺损关节腔中,术后1d及4、8、12周应用MR对膝关节腔内注入的磁标记MSCs进行扫描示踪,并与组织切片普鲁士染色及免疫组化BrdU对照。结果体外标记的MSCs普鲁士染色和电镜检查显示细胞胞质内含致密铁颗粒,标记细胞可正常成软骨分化。复合物注射后MRI GRET2^＊ WI序列检查显示关节腔内磁标记MSCs产生颗粒状低信号改变至少12周,不同时相信号改变在空间上呈不一致性。MRI信号改变区域与组织学检查结果基本一致。结论兔MSCs经SPIO标记后仍然具有成软骨细胞分化能力,利用1．5TMRI活体示踪注入自体软骨缺损膝关节腔内的兔磁标记MSCs分布和迁移是可行的。