骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死的多模态体内示踪分子成像

目的 利用多聚乙烯-超顺磁性氧化铁(PEI2k-SPIO)标记带有萤火虫荧光素酶（Luciferase）的SD大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs/Luciferase）,探索多模态成像活体示踪BMSCs移植治疗急性心肌梗死的可行性。方法 PEI2k-SPIO成功标记BMSCs/Luciferase细胞后行普鲁士兰染色及MTT验证标记的有效性及安全性。超声引导下原位移植至SD大鼠急性心肌梗死模型的梗死心肌边缘,分别在移植后1 d和1周行磁共振成像（MRI）及移植后1 d、2 d、3 d和1周行光学成像。结果 MTT结果显示PEI2k-SPIO标记的BMSCs/Luciferase细胞与未标记BMSCs/Luciferase细胞间存活细胞率差异无统计学意义(P<0.05)。MRI在细胞移植后1 d能观察到注射区域低信号,移植后1周未观察到低信号影;移植后1、2、3 d可同时探测到生物发光,移植后7 d未检测到生物发光。结论 多模态分子成像可同时示踪移植干细胞的位置和判断细胞存活状态。     

自体骨髓间充质干细胞介入移植治疗脑梗死临床研究

目的:观察应用自体骨髓间充质干细胞(BMSCs)介入移植治疗脑梗死的临床疗效和安全性。方法:选择脑梗死患者120例,随机分为干细胞移植组和对照组各60例。对照组给予常规药物治疗,治疗组在常规药物治疗基础上给予重组人粒细胞集落刺激因子150μg皮下注射,待血常规白细胞升高达30×109/L左右后可抽取自体骨髓200 ml。自体骨髓经干细胞分离试剂盒处理获取间充质干细胞。采用自体骨髓间充质干细胞进行干细胞介入移植术,将间充质干细胞超选入脑病变供血动脉。于治疗前、治疗后1个月、6个月进行神经功能FIM评分,应用国际通用的功能独立性评定量表评定其运动和认知能力。结果:120例患者全部进入结果分析,移植组治疗后1个月、6个月功能独立性评定量表评分显著高于对照组,两组比较差异有统计学意义(P<0.01),两组均无不良反应发生。结论:BMSCs移植可以一定程度地改善脑梗死患者症状,提高脑梗死患者的运动和认知功能,自体骨髓干细胞移植是安全有效的。     

主动靶向骨髓间充质干细胞的多模态分子探针的构建及验证

目的 构建人转铁蛋白(Tf)介导的磁性-近红外荧光(NIRF)分子探针,探讨其主动靶向标记人骨髓间充质干细胞(hMSCs)并用于多模态成像的可行性.方法 Tf与cy5.5、超微超顺磁性氧化铁(IO)连接,构建分子探针Tf-cy5.5-IO,确定连接效率并表征.利用人血清白蛋白(HSA)构建对照粒子HSA-cy5.5-IO.将hMSCs分为未标记组(A)、靶向探针组(B)、HSA对照组(C)和竞争实验组(D)4组,并以表达人转铁蛋白受体(hTfR)的肿瘤细胞(HeLa)作为阳性对照,进行激光共聚焦、铁含量、流式细胞仪及透射电镜检测.每组2×105个细胞行磁共振(MRI)和NIRF成像,定量检测R2值和平均荧光强度值(AI)变化率.结果 IO、Tf、cy5.5成功连接,摩尔比1∶2.89∶7.89,整体粒径(23.4 ±2.4)nm.激光共聚焦扫描示Tf-cy5.5-IO快速进入hMSCs和HeLa细胞内,其分布与人转铁蛋白受体(hTfR)表达位置一致.B组细胞铁含量和AI均明显高于其他组(均P＜0.01),探针对hTfR具主动靶向性.MRI和NIRF成像显示Tf-cy5.5-IO使hMSCs T2WI信号减低,NIRF成像荧光强度增加,R2和AI值的增高均较其他组明显(P＜0.05).结论 Tf-cy5.5-IO特异性识别hTfR,通过MRI和NIRF可实现hMSCs多模态主动靶向成像.     

动脉药物灌注联合干细胞动脉移植治疗股骨头缺血性坏死的临床研究

目的探讨动脉药物灌注联合自体骨髓间充质干细胞动脉移植治疗股骨头缺血坏死的疗效。方法收集2009年1月～2011年2月在我科接受自体骨髓间充质干细胞移植的75例（共126髋）股骨头缺血性坏死的患者,采用经皮股动脉穿刺将导管超选至股骨头供血动脉,先灌注罂粟碱30ml、尿激酶50万u、复方丹参30ml,最后将骨髓间充质干细胞悬液等量注入各支血管。术后第3、6、12、18、24个月,根据成人股骨头缺血坏死修复与再造评价标准评价疗效,影像学评价股骨头形态学变化。结果疼痛缓解率95．65％（118／126）;步行距离延长84％（63／75）;关节功能缓解率8650％（109／126）;影像学改善率72．73％（56／77）。结论经动脉药物灌注联合自体骨髓间充质干细胞动脉移植治疗股骨头缺血性坏死介入治疗方法简便、安全有效,能够有效的治疗股骨头缺血性坏死。     

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的研究进展

现代交通业、建筑业及体育事业等的飞速发展极大的便利了人们的生产生活 ,但由此引发的健康和安全隐患也日益突出。脊髓损伤 (spinalcordinjurySCI)的持续高发就是其在日常生活中的显著表现之一。目前 ,发达国家的脊髓损伤发病率在2 8.3～ 45人 /百万人·年 ,我国每年约有五万人发病 ,以青少年为主 ,呈每年递增 10 %的上升趋势。由于脊髓损伤治疗困难 ,终身致残率较高 ,这无疑给家庭及社会带来了沉重的负担。一个多世纪以来 ,医疗界先后采用了手术吻合、手术减压、药物治疗、局部冷冻、物理康复、大网膜移植、以及应用酶试剂来抑制和消除…     

骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脑梗死的研究

目的 研究探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)对SD大鼠脑梗死的治疗效果.方法 分离培养SD大鼠BMSCs,并建立大脑中动脉栓塞实验动物模型;尾静脉注射BMSCs并设立PBS对照组,观察大鼠神经损伤程度和测定脑梗死体积.结果 BMSCs移植组大鼠神经功能评分比同时间点PBS对照组大鼠明显下降(P＜0.05);BMSCs移...     

骨髓间充质干细胞移植治疗脑外伤的研究进展

骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC）来源于骨髓非造血干细胞,在骨髓中储量丰富.由于其来源广泛,遗传背景稳定,免疫原性低,在特定微环境下能分化为神经元和胶质细胞,对神经系统疾病的治疗具有重要的理论基础和实际意义,被认为是移植治疗脑外伤的理想供体之一.现对近年来国内外开展BMSC治疗脑外伤相关研究进行综述.     

骨髓间充质干细胞移植治疗糖尿病的研究进展

骨髓间充质干细胞是一种特殊的干细胞,来源广泛,取材方便,能够逃避免疫排斥反应,在体内外能够向胰岛样细胞分化,并能够降低糖尿病受体的血糖水平,是一种理想的种子细胞,是近年研究的热点．本文详述了近年来骨髓间充质干细胞移植治疗糖尿病的研究情况,希望能够解决胰岛移植所面临的供体短缺和免疫排斥问题,给糖尿病的治疗带来新的突破．     

干细胞移植治疗心肌梗死的MR分子影像学示踪

近年来,冠心病的治疗研究进展很快,尤其是干细胞移植治疗心肌梗死（心梗）的实验及临床研究均取得了令人瞩目的进展,骨髓干细胞移植已成为治疗冠心病的热点之一,但干细胞移植仍有许多亟待解决的问题,其中突出的问题是无法在体示踪、识别移植后的干细胞,客观评价其疗效。分子影像学是目前可以在活体状态下在细胞和分子水平对生物过程进行定性和定量研究的新型交叉学科^[1]。磁共振（magnetic resonance,MR）分子影像学可将移植的细胞进行磁性对比剂标记,通过磁共振成像（magnetic resonance image,MR）对其进行可视化追踪,就可得知移植细胞在体内的运动信息及未来命运。MR分子影像技术由于其独特的优势,在干细胞移植研究中具有巨大的潜力。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一种具有多向分化潜能和自我复制功能的非造血干细胞。BMSCs移植在治疗急性心肌梗死方面已经表现出传统治疗方法无可比拟的优越性。BMSCs可以在梗死的心肌中分化形成有功能活化的心肌、血管、内皮等组织,从而改善心脏的功能。但对于BMSCs移植的最佳治疗途径、最佳治疗时机、评价手段和长期安全性等仍存在着质疑。随着细胞生物工程技术的发展,BMSCs移植将成为血管成形术后另一种治疗心肌梗死的突破性的治疗方法。     

Magnetic Resonance Imaging of Transplanted Neural Stem Cells in Parkinson Disease Rats

Parkinson's disease (PD) is a degeneration disease with a main pathological change of characteristic deletion of nigra dopaminergic neurons. Now it is well known that neural stem cells (NSCs) reside in specific mammal brain region[1]. NSCs are optimal for cell-replacement therapy, thus making it a complementary therapeutic strategy to the traditional pharmacological therapies and fetal mesencephalic tissues transplantation[2]. It is important to distinguish grafted NSCs from host brain cel…     

磁共振活体监测大鼠间充质干细胞移植治疗急性肾功能衰竭

目的 磁共振活体监测移植入急性肾功能衰竭(ARF)大鼠腹主动脉的磁标记间充质干细胞(MSCs)并检测大鼠.肾功能及肾脏病理改变.方法 磁性纳米粒子体外标记大鼠骨髓MSCs.ARF大鼠分为3组,插导管至腹主动脉,分别移植入标记细胞(10只);移植入未标记细胞(10只);灌注等量生理盐水(10只).移植后0.5 h及第1、2、5天应用MRI对移植细胞进行活体示踪,并与肾脏普鲁士蓝染色及CD68抗体染色对照.监测大鼠肾功能恢复及肾脏病理变化情况.结果 Fe2O3-PLL可有效标记大鼠MSCs.标记细胞移植后ARF大鼠.肾脏皮质区T2*WI信号强度明显下降,持续到移植后第5天.组织学分析见标记细胞分布于肾皮质肾小球内.细胞移植组肾功能优于对照组,肾损伤程度明显轻于对照组.结论 临床应用型1.5 T磁共振仪可活体监测移植入ARF大鼠腹主动脉的MSCs,移植后早期细胞分布于肾皮质肾小球内;MSCs移植后早期可促进ARF恢复.     

Detection of neural stem cells function in rats with traumatic brain injury by manganese-enhanced magnetic resonance imaging

Background  Previously we had successfully tracked adult human neural stem cells (NSCs) labeled with superparamagnetic iron oxide particles (SPIOs) in host human brain after transplantation in vivo non-invasively by magnetic resonance imaging (MRI). However, the function of the transplanted NSCs could not be evaluated by the method. In the study, we applied manganese-enhanced MRI (ME-MRI) to detect NSCs function after implantation in brain of rats with traumatic brain injury (TBI) in vivo.

Methods  Totally 40 TBI rats were randomly divided into 4 groups with 10 rats in each group. In group 1, the TBI rats did not receive NSCs transplantation. MnCl₂∙4H₂O was intravenously injected, hyperosmolar mannitol was delivered to disrupt rightside blood brain barrier, and its contralateral forepaw was electrically stimulated. In group 2, the TBI rats received NSCs (labeled with SPIO) transplantation, and the ME-MRI procedure was same to group 1. In group 3, the TBI rats received NSCs (labeled with SPIO) transplantation, and the ME-MRI procedure was same to group 1, but diltiazem was introduced during the electrical stimulation period. In group 4, the TBI rats received phosphate buffered saline (PBS) injection, and the ME-MRI procedure was same to group 1.

Results  Hyperintense signals were detected by ME-MRI in the cortex areas associated with somatosensory in TBI rats of group 2. These signals, which could not be induced in TBI rats of groups 1 and 4, disappeared when diltiazem was introduced in TBI rats of group 3.

Conclusion  In this initial study, we mapped implanted NSCs activity and its functional participation within local brain area in TBI rats by ME-MRI technique, paving the way for further pre-clinical research.

     

移植干细胞MRI示踪中呼吸伪影消减方法初探

目的:探讨磁共振成像(MRI)示踪移植干细胞中消减呼吸伪影的方法。方法:成功制作的急性心肌梗死模型猪共21头,1周后实验组(15头)经冠状动脉植入超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIOs)标记的骨髓单个核细胞(BM-MNCs);对照组(6头)注入生理盐水。4周后行MRI检查,方法一(n=8,2例来自对照组):戊巴比妥钠全身麻醉,胸带加压固定后行MRI检查;方法二(n=13,4例来自对照组):戊巴比妥钠全身麻醉,气管插管,简易呼吸器控制呼吸,胸带加压固定后行MRI检查。扫描图像分为3个等级:图像对比度、清晰度好,评为优秀;能进行诊断但图像噪声较大,评为良好;噪声大、伪影重影响诊断或不能诊断,评为差。结果:方法一中优秀2例,良好3例,较差3例;方法二中优秀5例,良好6例,较差1例,因气管插管导致皮下气肿而死亡1例。方法二中图像质量优于方法一,等级秩和检验无统计学意义(P>0.05)。结论:利用简易呼吸器控制呼吸可以有效消减MRI中的呼吸伪影,但操作相对复杂,须熟练掌握气管插管术。     

低氧预处理BMSCs对大鼠AKI修复能力的影响及其机制研究

目的探讨低氧预处理大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）移植对大鼠缺血-再灌注（I/R）急性肾损伤（AKI）的修复作用及其可能机制。方法采用200滋mol/L氯化钴（CoCl2）低氧预处理大鼠BMSCs。夹闭双侧肾蒂40min建立大鼠I/RAKI模型,按随机数字表法分为颈动脉注射细胞培养基组（control组）、常氧培养BMSCs移植组（normoxia+BMSCs组）及低氧预处理BMSCs移植组（Co+BMSCs组）,每组24只。BMSCs移植再灌注后24、48、72h及1周时每组各处死大鼠6只,采用开胸心腔内采血方法采集血样检测血清尿素氮（BUN）和血肌酐（Scr）水平,取肾脏组织观察形态学变化和肾小管间质损伤程度并评分;采用ELISA法和RT-PCR法检测再灌注后24h大鼠肾脏组织中血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维母细胞生长因子（bFGF）、肝细胞生长因子（HGF）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）的表达水平。结果(1)再灌注后24h,Co+BMSCs组、normoxia+BMSCs组大鼠BUN、Scr水平均低于control组（均P＜0.05）,且Co+BMSCs组低于normoxia+BMSCs组（P＜0.05）;肾小管间质损伤程度以control组最重,normoxia+BMSCs组次之,Co+BMSCs组最轻;再灌注后48h,Co+BMSCs组大鼠肾小管上皮细胞修复最明显,normoxia+BMSCs组次之;再灌注后1周,Co+BMSCs组大鼠BUN、Scr水平仍低于normoxia+BMSCs组和control组（均P＜0.05）,normoxia+BMSCs组和control组出现了明显的肾小管上皮细胞萎缩及间质纤维化等慢性改变,而Co+BMSCs组无此改变。（2）再灌注后24h,normoxia+BMSCs组大鼠bFGF表达水平高于control组（P＜0.05）,而Co+BMSCs组的bFGF表达水平明显高于normoxia+BMSCs组（P＜0.05）;normoxia+BMSCs组大鼠HGF表达水平高于control组,但差异无统计学意义（P＞0.05）,而Co+BMSCs组的bFGF表达水平均高于normoxia+BMSCs组和control组（均P＜0.05）;3组大鼠VEGF和IGF-1表达水平比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。结论与常氧培养BMSCs移植相比,低氧预处理后的BMSCs移植能更有效改善I/R大鼠肾功能、修复肾脏组织损伤,其作用机制可能与低氧预处理能更有效地促进BMSCs旁分泌HGF和bFGF等有关。     

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。     

骨髓间充质干细胞移植治疗实验性大鼠肺动脉高压损伤的作用

目的 探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)移植治疗肺动脉高压(PAH)致右心室损伤的作用效果及其机制,观察MSCs移植后存活及转化情况。方法 取SD大鼠骨髓,经贴壁筛选法体外培养并纯化MSCs,CM DiI荧光染料标记后备用。将实验动物随机分为MSCs移植治疗组(MSCs组)、肺动脉高压模型组(PAH组)和生理盐水阴性对照组(对照组),每组10只。MSCs组和PAH组大鼠皮下注射野百合碱(MCT)建立肺动脉高压模型,对照组皮下注射等量0.9%生理盐水代替MCT;1周后MSCs组大鼠经舌下静脉注射MSCs细胞悬液1mL,对照组及PAH组注射等量低糖DMEM液。移植3周后荧光显微镜下观察MSCs体内存活及转化情况,并对右心室(RV)肥厚和右心室收缩压(RVSP)升高情况进行评价。结果 MSCs在大鼠体内能存活至少3周,荧光显微镜可见MSCs转化为血管平滑肌细胞,与PAH组相比,MSCs组RVSP及RV质量与体质量比值明显降低。结论 静脉移植MSCs可明显减轻甚至逆转MCT诱导的肺动脉高压的进程,改善心功能及血流动力学指标,其机制可能是通过旁分泌作用实现的。     

Effectene介导钆喷酸葡胺标记人脐带间充质干细胞及体外磁共振成像研究

目的应用Effectene介导钆喷酸葡胺（Gd-DTPA）标记人脐带间充质干细胞（hUCMSCs）,研究磁标记干细胞的生物学特性,探讨Gd-DTPA标记干细胞体外磁共振成像（MRI）规律。方法组织块贴壁法分离纯化hUCMSCs,通过传代培养、扩增,鉴定细胞在体外的生物学特性。应用Effectene转染Gd-DTPA标记hUCMSCs,计数法检测Gd-DTPA标记干细胞的增殖能力,体外诱导其向成脂细胞和成骨细胞分化,观察Gd-DTPA影响hUCMSCs的生物学特性。应用1．5T临床应用型MRI系统,观察Gd-DTPA标记hUCMSCs的信号强度随细胞传代的变化规律,并探索MRI的最低细胞量。结果应用组织块贴壁法接种2周后获得原代细胞,细胞呈长梭形,漩涡样生长,传2代后细胞形态更为均匀一致。流式细胞仪检测第3代细胞高表达CD29、CD44、CD90和CD105,不表达CD31、CD45、CD40和HLA-DR。体外定向诱导能分化为成脂细胞和成骨细胞。Effectene能成功转染Gd-DTPA进入干细胞,检测标记后的干细胞增殖能力未受到影响,并能在体外诱导向成骨细胞和成脂细胞分化。体外MRI扫描Gd-DTPA标记的干细胞在T1WI呈现高信号,体外持续示踪时间约12d。结论应用组织块贴壁法能有效分离纯化hUCMSCs。应用Effectene转染Gd-DTPA标记hUCMSCs进行体外MRI示踪是可行的。     

磁标记大鼠神经干细胞移植入脑缺血大鼠的磁共振示踪

[目的]使用菲立磁（Feridex）体外标记胎鼠神经干细胞（neural stem cells,NSCs）,并在移植脑缺血大鼠后进行活体MRI示踪观察。[方法]分离、培养大鼠胚胎源性神经干细胞,使用“Feridex-多聚赖氨酸复合物（FE-PLL）” ,标记神经干细胞,对标记细胞分别进行普鲁士蓝染色、电镜观察,将FE-PLL标记神经干细胞分别移植人脑缺血大鼠左右侧脑室内,活体移植后1、5、14d体内MRI示踪。[结果]菲立磁可以高效率地标记神经干细胞,普鲁士蓝染色显示FE-PLL标记神经干细胞胞质内出现细小的蓝色铁颗粒。电镜结果显示FE-PLL标记的神经干细胞胞质内含有许多包裹铁颗粒的囊泡。MRI检查发现脑内移植的标记细胞在磁共振上呈明显的低信号改变。[结论]菲立磁可以用来体外标记神经干细胞,利用MRI技术可以对脑内移植后的标记细胞进行初步的活体追踪。