超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞

背景:目前,超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记的骨髓间充质干细胞在治疗心、肝、肾及中枢神经系统疾病方面已经得到了快速的应用.目的:对国内外应用超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的现状及新进展作一综述.方法:应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2001-12/2009-12关于超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的文章,在标题和摘要中以"超顺磁性氧化铁,干细胞,标记,磁共振成像"或"superparamagnetic iron oxide,stem cells,label,magnetic resonance imaging"为检索词进行检索.选择近5年内文章内容与超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到243篇文献,根据纳入标准选择关于超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的40篇文献进行综述.结果与结论:以往通过光镜识别干细胞标记物的研究中,必须用传统的组织病理学检查,从体内取得组织才能进行细胞探测,这显然不适合进行动态观察,更不适用于临床研究.超顺磁性氧化铁可以有效地进行活细胞标记,而这种标记方法不会影响细胞的活力、生长、分裂、迁移、分化等生物学功能,对细胞没有毒性,具有良好的安全性,可以用MRI进行活体示踪研究.     

超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞

背景：目前,超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记的骨髓间充质干细胞在治疗心、肝、肾及中枢神经系统疾病方面已经得到了快速的应用。目的：对国内外应用超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的现状及新进展作一综述。方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2001-12/2009-12关于超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的文章,在标题和摘要中以＂超顺磁性氧化铁,干细胞,标记,磁共振成像＂或＂superparamagnetic iron oxide,stem cells,label,magnetic resonance imaging＂为检索词进行检索。选择近5年内文章内容与超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到243篇文献,根据纳入标准选择关于超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的40篇文献进行综述。结果与结论：以往通过光镜识别干细胞标记物的研究中,必须用传统的组织病理学检查,从体内取得组织才能进行细胞探测,这显然不适合进行动态观察,更不适用于临床研究。超顺磁性氧化铁可以有效地进行活细胞标记,而这种标记方法不会影响细胞的活力、生长、分裂、迁移、分化等生物学功能,对细胞没有毒性,具有良好的安全性,可以用MRI进行活体示踪研究。     

猪骨髓间充质干细胞超顺磁性氧化铁标记方法的实验研究

目的：探索超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIO）标记猪骨髓间充质干细胞（MSCs）的合适方案。方法：分离培养猪MSCs,用不同SPIO浓度、不同共孵育时间进行标记,根据标记效率指标（普鲁士蓝染色、细胞铁浓度测定、细胞透射电镜检查）和标记毒性指标（台盼蓝排除试验、CCK-8试验）确定适宜的标记条件,然后对不同标记细胞进行磁共振（MR）体外成像。结果：（1）随着SPIO浓度的增加,MSCs细胞内平均含铁量相应升高;细胞涂片普鲁士蓝染色也显示细胞内蓝染颗粒相应增加。当SPIO浓度为25、50μg·mL-1时,细胞存活率和细胞活力与无SPIO时差异无统计学意义（P〉0.05）;但当SPIO浓度增加到100μg·mL-1时,CCK-8试验显示细胞活力下降（P〈0.01）;当SPIO浓度增加到200μg·mL-1时,细胞存活率和细胞活力均下降（P〈0.05）;（2）设定SPIO浓度为50μg.mL-1,随共孵育时间增加,细胞内含铁量逐渐升高（各组间比较均P〈0.01）;当标记时间为0、2、4、8、16、24h时,细胞存活率和细胞活力并差异无统计学意义（P〉0.05）;但当标记时间进一步延长到48h时,细胞存活率有所降低（P〈0.05）;（3）按＂50μg/ml×24h方案＂标记后,1.5TMR成像仪体外MRT2＊ WIflash检测阈值为7.5×104个细胞。结论：50μg·mL-1×24h方案是猪骨髓间充质干细胞比较合适的磁探针标记方案。     

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.     

超顺磁性氧化铁纳米颗粒体外标记兔骨髓间充质干细胞的安全性以及MRI成像特征

背景：传统的干细胞标记方法常需要病理组织学等侵袭性手段检测,无法动态观察整个实验过程,也不适合临床研究。目的：观察超顺磁性氧化铁纳米颗粒体外标记对兔骨髓间充质干细胞生物学特性的影响以及标记兔骨髓间充质干细胞的体外MRI成像特征。方法：采用红细胞裂解贴壁法培养扩增兔骨髓间充质干细胞。采用不同浓度超顺磁性氧化铁纳米颗粒（100,50,25,12.5mg/L）联合多聚赖氨酸（0.75mg/L）标记兔骨髓间充质干细胞。对标记兔骨髓间充质干细胞进行MRI检测,观察其成像特征。结果与结论：25mg/L的超顺磁性氧化铁纳米颗粒联合0.75mg/L多聚赖氨酸标记兔骨髓间充质干细胞具有较好的安全性和有效性。此浓度对细胞的生长活性没有影响,不影响骨髓间充质干细胞的成骨成脂分化能力。MRI扫描在T2^＊WI序列上能明显有效地显像超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记的兔骨髓间充质干细胞。     

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。     

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磁共振成像研究

目的明确顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)体外标记兔骨髓间充质干细胞(MSCs)的适当浓度和不同标记浓度对细胞的生物学活性影响,以及经MR成像的特征和可成像的最低标记细胞量等。方法分离、纯化、培养兔MSCs,体外不同浓度SPIO标记,荧光显微镜观察铁颗粒在细胞内的位置、不同标记浓度下的最佳孵育时间、不同标记浓度细胞形态的改变、细胞内铁颗粒的分布及标记率;测量并绘制未标记细胞和标记细胞的MTT生长曲线;选取适当浓度标记量,对不同细胞量组进行标记后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。结果标记后的铁颗粒均位于细胞质内;20～50μgFe/ml培养液是SPIO标记干细胞的适当浓度阈值,超过50μgFe/ml培养液浓度可使细胞的变形增殖能力受到不同程度的抑制;在此浓度阈值标记后孵育18～24h即可有效标记细胞97%～100%;细胞对铁颗粒的吸收与细胞的数量、标记浓度和孵育时间呈正相关;SPIO标记的MSCs在T2WI尤其是FFE(T2WI)序列信号明显降低;在35μgFe/ml培养液标记浓度下,MR可成像的最低细胞量为5×104;35μgFe/ml培养液浓度时,标记细胞1×105和5×104MR成像可使T2WI、FFE图像信号均降低,而且没有使靶灶扩大的磁敏感伪影。结论SPIO可以简便标记MSCs并且在适当浓度下对MSCs的生物学活性没有影响,MRT2WI和T2WI序列可敏感显像磁性标记的干细胞。     

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。     

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。     

无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒影响骨髓间充质干细胞的增殖

背景：目前关于无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对细胞增殖活性的影响及毒性效应的研究较少。目的：探究无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对大鼠骨髓间充质干细胞的毒性、增殖等生物学活性的影响。方法：制备含0,25,50,75,100 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒的培养液,采用5种质量浓度的培养液培养大鼠骨髓间充质干细胞,24 h后进行普鲁士蓝染色验证超顺磁性氧化铁纳米标记情况,CCK-8法检测细胞增殖,同时检测细胞上清液中乳酸脱氢酶活性及细胞内超氧化物歧化酶活性。结果与结论：普鲁士蓝染色证实,50 mg/L及以上质量浓度的无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒均可100%标记细胞,但25 mg/L组尚无法达到完全标记。随着质量浓度的增高,无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对细胞的抑制率及毒性逐渐增大,25 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对细胞的影响最小,50 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒虽然对细胞生长的影响较25 mg/L组为高,但二者在统计学上无明显差别（P 〉0.05）。结果表明,50 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对骨髓间充质干细胞标记率高,且细胞毒性及对细胞增殖活性的影响较小。     

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。     

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。     

超顺磁性氧化铁标记对大鼠骨髓间充质干细胞生物学特性的影响

目的:探讨超顺磁性氧化铁(SPIO)标记骨髓间充质干细胞(MSCs)的方法、效果及其对MSCs生物学特性的影响.方法:用密度梯度离心加贴壁培养法分离、扩增大鼠MSCs.取第4代MSCs,用终浓度为25μg Fe/mL的SPIO-多聚赖氨酸(PLL)复合物进行标记.标记后动态观察MSCs的形态改变,用台盼蓝染色检测细胞的活力,MTT比色法检测细胞增殖能力,普鲁士蓝铁染色证实细胞内铁,分光光度法测定细胞铁含量.结果:MSCs的SPIO-PLL标记阳性率达100%,标记后的MSCs细胞内铁含量为(18.38±2.80)pg/cell,是未标记细胞的76倍.标记细胞的形态、活力、生长增殖能力与未标记细胞相比无明显改变.结论:PLL介导SPIO标记MSCs方法简便、效率高,不影响MSCs的生物学特性,可用于MSCs的标记和示踪.