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1010 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。     

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。     

自体骨髓间充质干细胞移植治疗脑出血的疗效观察

目的探讨自体骨髓间充质干细胞治疗脑出血近期有效性和安全性。方法 2009-01—2012-01我院神经外科收治的脑出血患者45例。移植组20例通过蛛网膜下腔注射方式行自体骨髓间充质干细胞移植,选择同期入院但未行干细胞移植的25例作为对照组。分别于移植前和移植后6个月进行神经功能缺损程度评定(NIHSS评分)和日常生活活动能力评定(Barthel指数)。同期随访血常规、生化全项、肿瘤标记物以观察其安全性。结果移植前2组NIHSS评分及Barthel指数基本相似。与对照组比较,移植后6个月治疗组NIHSS评分显著降低(P<0.05),Barthel指数显著升高(P<0.05)。与移植前比较,治疗组在移植后6个月NIHSS评分显著降低(P<0.05),BaRhel指数显著升高(P<0.05)。2例患者在移植后出现一过性发热,予对症处理后症状缓解。随访各项血液检查结果无明显异常。结论采用自体骨髓间充质干细胞治疗脑出血临床疗效安全有效,近期临床疗效明显,远期治疗效果有待观察。     

Sinerem标记大鼠骨髓基质细胞及移植后活体示踪研究

目的初步探索利用欣诺（Sinerem）和转染试剂体外磁性标记大鼠骨髓基质细胞这一方法的可行性,为将来临床上应用MRI追踪标记细胞奠定基础。方法无菌条件下行股骨取骨髓,梯度密度离心法分离获取大鼠骨髓基质细胞,使用Sinerem-多聚赖氨酸复合物（SE—PLL）标记骨髓基质细胞,采用普鲁士兰染色、电镜和台盼蓝排除实验等方法鉴定SE—PLL标记大鼠骨髓基质细胞的效率和细胞的活力,并对SE—PLL标记骨髓基质细胞的增殖和分化能力进行评估。将SE—PLL标记和未标记后的骨髓基质细胞分别移植入大鼠左右侧尾壳核脑内,细胞移植后1、4、7w应用MRI对脑内移植的细胞进行活体示踪,最后利用组织切片进行普鲁士兰染色。结果Sinerem可以高效率地标记骨髓基质细胞,标记效率在99％左右。普鲁士蓝染色显示SE—PLL标记骨髓基质细胞胞质内出现细小的蓝色铁颗粒。电镜结果显示sE—PLL标记的骨髓基质细胞胞质内含有许多包裹铁颗粒的囊泡。与正常未标记的细胞相比较,SE—PLL标记对骨髓基质细胞的活力、增殖和分化等能力没有明显的影响。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,未标记细胞侧脑组织无明显的低信号改变,与组织学切片结果基本一致。结论以上结果提示Sinerem可以用来体外标记骨髓基质细胞,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。     

骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脑内出血

目的研究自体骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植对脑出血大鼠的运动功能改善效果,以及采用不同移植方法后细胞在受损脑组织中的分布规律。方法采用立体定向技术向纹状体内注射自体新鲜心室腔血液构建SD大鼠脑出血模型,30只雄性SD大鼠随机分为A组:自然恢复组(对照组);B组:尾静脉移植组;C组:立体定向移植组,于移植后7 d、14 d进行神经功能缺损评分,并在荧光显微镜下观察BMSCs存活、迁移和分布情况。结果 C组大鼠神经功能恢复优于B组,BMSCs均能够迁移分布至大鼠脑损伤区。结论 BMSCs移植对脑出血后大鼠神经功能的恢复具有明显的促进作用。立体定向移植组大鼠神经功能恢复优于尾静脉移植组。     

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1×105 L-1量组,未标记细胞选取5×105 L-1量组,1#、2#及3#超微型超顺磁性氧化铁标记细胞均选取 5×105 L-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(T2*WI)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T2*WI上差异无显著性意义(P > 0.05);Feridex标记间充质干细胞在T2WI及T2*WI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。     

超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的体外标准化实验

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,P > 0.05);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,P > 0.05)。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。     

超顺磁性氧化铁在干细胞移植治疗神经系统疾病中的应用

正神经系统疾病中,无论是神经系统变性疾病和中枢神经系统炎性脱髓鞘病为主要特点的自身免疫系统疾病,还是以脑缺血、脑出血为高发的急性脑血管疾病,其所造成的神经功能缺损及严重认知功能障碍一直是临床治疗的难点,严重威胁着人类的健康和生活,且致死率和致残率较高,给患者本人、家庭和整个社会带来沉重的负担~([1-5])。然而,随着再生医学的发展,干细胞移植治疗神经系统疾病的探讨已成为当今神经科学领域研究的热点~([3,6-9])。但     

骨髓间充质干细胞在颅脑损伤中的应用

骨髓间充质干细胞移植是一种有希望治疗颅脑损伤的方法。目前,其移植方式、移植细胞数量、供体和受体的选择与免疫反应、移植时机的选择、移植细胞的体内标记方法、骨髓间充质干细胞的联合应用及移植细胞定向运动机制和效果的评价仍存在争议。对以上各方面的深入认识有可能为规范化方案的制定奠定理论基础。     

自体骨髓间充质干细胞移植辅助高压氧治疗高血压脑出血临床观察

目的：观察自体骨髓间充质干细胞移植辅助高压氧治疗高血压脑出血的疗效。方法将102例高血压脑出血患者随机分为治疗组（自体骨髓间充质干细胞移植＋高压氧治疗组）和对照组（高压氧治疗组）,比较2组患者治疗前和治疗后6个月的神经功能缺损程度评分（NIHSS）和日常生活活动能力评分（Barthel指数）,治疗后6个月格拉斯哥预后评分（GOS）及远期生活质量评估量表评分（KPS）。结果治疗后6个月与对照组比较,NIHSS评分均有显著降低Barthel指数均有显著升高（P＜0·05）,治疗组GOS及KPS评分显著好于对照组（P＜0·05）。结论自体骨髓间充质干细胞移植辅助高压氧治疗能显著促进高血压脑出血患者神经功能恢复,提高患者生存率和生活质量。     

超小超顺磁氧化铁颗粒标记对脂肪源间充质干细胞生物学特性的影响

目的 使用超小超顺磁氧化铁颗粒(USPIO)对大鼠脂肪源间充质干细胞(ADSCs)进行体外标记,研究不同浓度的USPIO对大鼠ADSCs生物学活性的影响,确定其标记ADSCs的适宜浓度. 方法 实验分为8个组,其中6组依次添加不同终浓度的USPIO(180 μg/mL、135 μg/mL、90 μg/mL、45 μg/mL、22.5 μg/mL、11.25μg/mL),另2组为阴性转染组和空白对照组.普鲁士蓝染色检测USPIO标记ADSCs的效率,同时采用CCK-8及Alamar blue法检测各组细胞增殖情况. 结果 USPIO标记浓度在45 μg/mL时,普鲁士蓝染色后ADSCs胞浆内可见大量蓝色颗粒,标记效率在95％以上;USPIO标记浓度在90 μg/mL及以上时,标记效率约100％.CCK-8及Alamar blue检测结果表明USPIO在11.25～90 μg/mL范围内对细胞活力的影响较小且差异无统计学意义(P＞0.05),故可将45-90 μg/mL确定为适宜浓度. 结论 USPIO可在体外有效标记ADSCs,并且在适宜浓度范围内对细胞生物学活性无明显影响.     

亚低温与脑缺血大鼠骨髓间充质干细胞的迁移

背景：关于亚低温运用到神经损伤修复领域的研究已有一些报道,但亚低温对神经干细胞在脑内移植迁移的影响还不太清楚。 目的：观察亚低温对移植入脑缺血大鼠侧脑室的骨髓间质干细胞迁移的影响。 方法：采用Longa法永久性闭塞SD大鼠大脑中动脉制作局灶性脑缺血损伤模型,亚低温组于移植前应用亚低温处理大鼠急性脑缺血损伤,对照组于移植前应用常温处理大鼠急性脑缺血损伤;造模术后24 h,在脑立体定向下,经侧脑室注射移植用5-BrdU标记的骨髓间充质干细胞。经过5,14,21,28 d,7周后用免疫组织化学方法检测各组大鼠脑组织BrdU阳性细胞数。 结果与结论：移植第14天多数标记的骨髓基质细胞细胞已经迁移至梗死灶周围,移植后各时间点亚低温组梗死灶周边皮质的BrdU阳性细胞数明显多于对照组(P < 0.05)。提示移植前宿主亚低温处理可以促进骨髓间充质细胞的定向迁移,对局灶性脑缺血有神经保护作用。     

骨髓间充质干细胞移植后的肝功能重建

背景：细胞移植是治疗肝功能衰竭的一种有效方法,而理想的细胞源和最佳的移植途径一直是各实验室不断研究的目标。 目的：观察骨髓间充质干细胞移植对急性肝衰竭大鼠肝功能重建的影响和最佳移植途径。 方法：以D-氨基半乳糖胺作为肝脏毒剂,构建雌性SD大鼠急性肝衰竭模型。以雄性SD大鼠骨髓间充质干细胞为细胞源,通过腹股沟静脉和脾内移植两种途径植入肝衰竭大鼠,动态检测多项肝功能血生化指标。并以sry基因为分子标志,采用PCR技术检测骨髓间充质干细胞在肝脏内的存活状态。 结果与结论：骨髓间充质干细胞经腹股沟静脉和脾内移植均可降低血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素水平,提高白蛋白合成能力,改善肝功能,降低动物死亡率。经腹股沟静脉移植组死亡率低于经脾内移植组。移植后7~30 d在受体大鼠肝脏内均能检测到sry基因阳性细胞的存在,而相应对照组未能检测到sry基因阳性细胞。结果表明①骨髓间充质干细胞移植可改善急性肝衰竭大鼠的肝功能。②骨髓间充质干细胞可在受体肝脏内存活。③经腹股沟静脉移植操作简便易行,死亡率较低,是较好的细胞移植途径     

经阿魏酸钠定向诱导的骨髓间充质干细胞在脑缺血大鼠体内移植研究

目的探讨经阿魏酸钠定向诱导的人骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)体内移植后在局灶性脑缺血大鼠脑内的存活及分布状况。方法分离、培养人MSC,经阿魏酸钠定向诱导后用于移植。复制大鼠局灶性大脑中动脉栓塞模型,实验组经股静脉注入诱导后CM-DiI标记的MSC,对照组注入等体积的生理盐水。2周后取脑组织行冰冻切片,荧光显微镜下观察移植细胞在脑组织中的存活及分布状况,同时检测神经元标志物NSE的表达。结果 MSC经阿魏酸钠诱导24h后,细胞逐渐圆缩并伸出突触,呈现神经细胞样形态,CD29表达阳性,CD34表达阴性。实验组大鼠脑内可见CM-DiI标记的MSC,主要分布在缺血侧损伤灶;同时可检测到细胞表面表达神经元标志物NSE。结论 MSC经阿魏酸钠诱导后向神经细胞分化,诱导分化的细胞能在脑缺血大鼠脑内存活,且主要分布在缺血侧损伤区,并仍保留已分化神经细胞的特性。     

Neural cell co-culture induced differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into neuronal-like cells★

BACKGROUND: It has been previously demonstrated that the neural cell microenvironment has the ability to induce differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) into the neural cells. OBJECTIVE: To establish a co-culture system of human BMSCs and neural cells, and to observe effects of this co-culture system on differentiation of human BMSCs into neural cells. DESIGN, TIME AND SETTING: A comparative observation experiment, performed at the Center Labora-tory of the Affiliated Hospital of Medical College Qingdao University from October 2006 to December 2007. MATERIALS: Neural cells were obtained from human fetal brain tissue. BMSCs were harvested from fe-male patients that underwent autonomous stem cell transplantation. METHODS: BMSCs in the co-culture group consisted of BMSCs and third passage neural cells. BMSCs in the control group were solely cultured in vitro. MAIN OUTCOME MEASURES: Morphological changes of BMSCs were observed, and expression of the neuronal specific marker, neuron-specific enolase (NSE), was analyzed by immunofluorescence staining after 4–5-day co-culture. RESULTS: The number of neural cells in the co-culture group increased and the cells spread on the culture bottle surface. Radial dendrite formed and connected with each other. NSE-immunoreactive cells were also detected. The positive ratio of NSE-positive cells reached (32.7±11.5)%, with morphological characteristics similar to neuronal cells. Human BMSCs did not express NSE in the control group. CONCLUSION: The microenvironment provided by neurons induced differentiation of BMSCs into neu-ronal-like cells. Key Words: bone marrow mesenchymal stem cells; stem cell transplantation; cell differentiation; neurons     

自体骨髓间充质干细胞移植治疗脑出血

目的探讨自体骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植治疗对脑出血患者外周血中内皮祖细胞活化度及神经功能的影响。方法选择2014-06—2016-06南阳南石医院86例脑出血患者,依据治疗方案不同分为2组各43例。对照组仅采取常规微创血肿清除术治疗,观察组在对照组基础上联合自体BMSCs移植治疗,统计对比2组治疗后1周、2周、3周、4周外周血内皮祖细胞活化度与治疗后3周、4周神经功能缺损评分、日常生活能力评分及神经营养因子[神经生长因子(NGF)、脑源性神经生长因子(BDNF)]水平。结果观察组治疗后1周、2周、3周、4周内皮祖细胞活化度较对照组提高,差异具有统计学意义(P0.05);观察组治疗后3周、4周神经功能缺损评分较对照组降低,日常生活能力评分均较对照组提高,差异具有统计学意义(P0.05);观察组治疗后3周、4周NGF、BDNF水平均较对照组提高,差异具有统计学意义(P0.05)。结论对脑出血患者应用自体骨髓间充质干细胞移植治疗效果显著,可明显减轻患者神经功能损伤,提高内皮祖细胞与神经营养因子水平,促进其神经功能恢复,提升其日常生活能力。     

人骨髓间质干细胞的体外菲立磁标记

背景：常规干细胞示踪的检测方法,需取实验动物组织进行检查,缺乏示踪的动态检测和无创性。 目的：通过体外菲立磁标记骨髓间质干细胞并进行磁共振成像扫描,明确不同浓度菲立磁对人骨髓间质干细胞细胞活性的影响和检测菲立磁标记的最佳浓度,并筛选出适合人骨髓间质干细胞磁共振成像扫描的成像序列。 方法：使用不同质量浓度菲立磁(100,50,25,12.5 mg/L)与生长状态良好第3代人骨髓间质干细胞孵育24~48 h,另设未进行标记的第3代细胞为空白对照组。两组细胞进行四甲基偶氮唑蓝法检测增殖生长情况并描绘生长曲线。细胞普鲁士蓝染色鉴定人骨髓间质干细胞的标记情况。进行磁共振成像检测,确定最佳磁共振成像序列。 结果与结论：质量浓度≤25 mg/L的菲立磁标记对人骨髓间质干细胞的增殖能力不会产生影响,并且以25 mg/L的标记效果最佳。而≥50 mg/L的菲立磁标记则明显抑制人骨髓间质干细胞的增殖。磁共振成像扫描显示菲立磁标记24,48 h或子代的人骨髓间质干细胞标本T1WI、T2WI以及T2*WI 3个序列上均可见信号降低,以T2*WI变化最为明显。证实菲立磁可用于体外标记人骨髓间质干细胞连续性研究。菲立磁标记对人骨髓间质干细胞增殖能力的影响存在浓度相关性,25 mg/L为最佳标记浓度。磁共振成像T2*WI序列更适合追踪菲立磁标记的人骨髓间质干细胞。