磁标记大鼠间充质干细胞肝脏移植的磁共振成像活体示踪

目的探讨1.5 T MRI活体示踪磁标记干细胞经门静脉肝脏移植的可行性。方法大鼠间充质干细胞以菲立磁和DAPI标记后,经门静脉注入大鼠肝脏,分别于移植前及移植后1 h、3 d、7 d和14 d行MRI扫描,并与组织荧光显像和铁染色对照。结果移植后1 h、3 d、7 d及14 d肝脏信噪比分别为1.10±0.26、8.18±1.55、11.08±1.30、14.15±1.02,7 d以内肝脏信噪比与移植前比较均有明显降低(P<0.05)。各时相肝组织铁染色与荧光显像的空间分布一致。结论1.5 T MRI活体示踪经门静脉移植的磁标记干细胞是可行的,MRI示踪时间可持续7 d。     

超顺磁性氧化铁标记间充质干细胞心肌移植的磁共振成像研究

目的探讨应用磁共振（MR）进行干细胞活体心肌内成像的可行性。方法从猪骨髓抽取、分离、培养间充质干细胞（MSC）,用含超顺磁性氧化铁纳米颗粒（铁羧葡胺）的DMEM培养液孵育24h,并用二脒基苯基吲哚（DAPI）和PKH。进行荧光标记。然后将MSC经心外膜直接注入猪急性梗死心肌内,每头猪注射3点。根据每注射点细胞数量以及细胞是否铁标记,12头猪随机分成4组：2×10^6标记细胞组（n=3）、1×10^6标记细胞组（n=3）、5×10^5标记细胞组（n=3）和1×10^6未标记细胞组（n=3）。细胞移植后20—24h行猪心脏1．5TMR成像,1h后处死并根据MR成像图像切取心肌组织行普鲁士蓝染色和免疫荧光检查。结果（1）体外标记：普鲁士蓝染色见标记MSC内大量蓝色颗粒,标记率为100％,电镜证实含铁囊泡位于胞质内。（2）MR成像：注射铁标记细胞的三组（9头猪）进行活体心脏快速小角度翻转梯度回波（T2·WI—Flash 2d）序列成像,发现移植部位均呈明显的低信号,而且注射点信号缺失区的面积大小与回波时间和移植细胞数量有关;而快速自旋回波（T2WI—FSE）序列成像仅隐约可见低信号区甚至难以辨认,但显示梗死病灶和猪心脏结构比T2·WI-Flash 2d序列清晰。未标记细胞组（3头猪）的9个注射点心肌壁均未显示MR低信号区。（3）组织学检查：MR成像低信号区心肌病理学检查见普鲁士蓝染色、DAPI和PKH26三重阳性细胞存在。结论应用磁共振对超顺磁性氧化铁标记的干细胞进行活体心肌内成像是可行的。     

磁共振成像R2*map示踪超顺磁性氧化铁标记的内皮祖细胞

目的 探讨R2*map在超顺磁性氧化铁(SPIO)标记内皮祖细胞(EPCs)定量检测中的价值.方法 分离和培养Balb/c小鼠后肢骨髓来源的EPCs,培养7 d,用细胞膜红色荧光探针标记的乙酰低密度脂蛋白和异硫氰酸荧光素标记的荆豆凝集素-1双阳性染色法,以及异硫氰酸荧光素标记干细胞抗原1和藻红素标记的血管内皮细胞生长因子受体2的方法上流式细胞仪进行鉴定.用50 μg/ml SPIO及6 μl/ml lipofectamine 2000与EPCs共孵育进行标记后透射电子显微镜观察;制成不同细胞浓度(0～2.0×106/ml)标记及未标记SPIO的细胞琼脂糖模型,进行3.0T磁共振扫描,包括T2*map和T2map扫描,得到R2*map和R2map图像.结果 培养7d后细胞呈现内皮祖细胞特征.SPIO标记的EPCs细胞结构与未标记细胞相比较,无明显改变.R2*和R2值与标记SPIO的细胞浓度呈线性相关(r值分别为0.955,0.922,P值均<0.05);R2*效应明显高于R2效应(t=23.23,P<0.05).结论 磁共振成像R2*map扫描可准确定量示踪SPIO标记的EPCs.     

磁性纳米粒子在肝细胞癌磁共振成像及靶向治疗方面的研究进展

超顺磁性纳米粒子作为新型材料在临床领域应用广泛,如医学成像及诊断、药物靶向治疗、磁热疗等。它不仅可以在肝细胞癌（HCC）的早期作出特异性诊断,更是一种理想的靶向药物纳米载体。介绍了磁性纳米粒子作为靶向药物载体的性质特点、磁共振成像原理、靶向HCC的作用机制等,重点介绍了磁性纳米粒子的表面修饰及功能化,及其在主动靶向药物输送系统中的应用。认为磁性纳米粒子的应用必将在HCC的诊治中发挥更大的作用。     

VEGFR-2靶向超顺磁性氧化铁磁性纳米探针构建及肝癌细胞磁共振分子成像

目的制备血管内皮生长因子受体(VEGFR)-2靶向磁共振(MR)分子探针,探讨其对肝癌细胞的特异性靶向作用。方法采用共沉淀法制备超顺磁性氧化铁(SPIO),用壳聚糖对其表面进行修饰,耦联anti-VEGFR2抗体,制备VEGFR-2靶向MR分子探针(anti-VEGFR2-CS@SPION),以未修饰的SPIO纳米粒作为对照组。DLS法测量粒径大小、分布及Zeta电位,3.0T MR检测T2弛豫率。MTT法评价探针的安全性,通过激光共聚焦显微镜检测以及普鲁士蓝染色的方法验证探针与肝癌细胞结合的特异性。3.0T MR观察探针的体外MR成像能力。结果 SPIO和antiVEGFR2-CS@SPION的粒径分别为20.6 nm和38.4 nm;Zeta电位分别为-(20.3±1.32)m V、(3.58±1.28)m V。T2弛豫率分别为0.179×10~6M~(-1)S~(-1)、0.201×106M~(-1)S~(-1)。细胞毒性实验表明探针在高浓度下对细胞没有毒性;激光共聚焦显微镜检测显示,抗体探针与Hep G2细胞特异性结合;antiVEGFR2-CS@SPION与Hep G2细胞孵育后经普鲁士蓝染色,细胞内见较多的蓝染颗粒,而单纯SPIO组细胞内未见蓝色颗粒。体外MR成像显示,anti-VEGFR2-CS@SPION组、单纯SPIO组和空白对照组的T2值分别为(55.6±1.4)ms、(99.8±0.77)ms和(110.8±0.95)ms,差异有统计学意义(F=317.547,P<0.01)。结论壳聚糖修饰和SPIO标记的anti-VEGFR2抗体探针具有良好的生物学特性和体外肝癌细胞MR显像能力。     

菲立磁标记猪骨髓间充质干细胞自体肝内移植的MR成像

目的:探索标记细胞肝内移植后磁共振威像技术.方法:获取猪自体骨髓间充质干细胞,分离、培养.应用菲立磁(Feridex)标记细胞,普鲁士蓝染色鉴定,标记细胞组n=6)和未标记细胞组(n=4)行经门静脉行肝内移植,分别于移植前,移植后6h、3 d、7d行磁共振T1WI,T2WI,T2*WI序列成像,同时行组织切片普鲁士蓝染色结果:普鲁士蓝染色表明MSCs的标记率达接近100%,磁标记MSCs肝内移植后行磁共振T2*WI序列呈明显低信号改变,并持续至细胞移植后7 d,组织切片普鲁士蓝染色显示7 d后肝内仍有移植的磁标记细胞存在于肝实质及肝血窦中.结论:利用Feridex可以在体外成功标记猪骨髓间充质干细胞,肝脏移植后行磁共振可以对标记细胞进行活体成像.     

磁共振成像示踪观察脑缺血大鼠脑室内移植神经干细胞的实验研究

目的探讨MRI示踪观察脑缺血大鼠脑室内移植的标记神经干细胞的分布和迁移的可行性。方法选取16只雄性SD大鼠制做脑梗死模型,随机分为标记组和未标记组,每组8只,分别于脑梗死对侧侧脑室内立体定向移植超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记和未经标记的神经干细胞。移植细胞后,不同时间点分别进行MRI连续成像观察,之后进行大鼠脑组织冷冻切片的普鲁士蓝染色。结果标记组移植后即刻的MRI即可观察到大鼠侧脑室内的移植标记细胞,移植后7天脑梗死皮质下即可见到低信号影,各对应时间点组织切片的普鲁士蓝染色与MRI结果相符。结论MRI能够在活体内连续无创的示踪观察大鼠侧脑室移植的标记神经干细胞的迁移及分布情况。     

内皮祖细胞磁性标记及MR示踪在大鼠脑胶质瘤血管生成研究中的应用

目的探讨内皮祖细胞磁性标记及磁共振成像(MR)示踪在大鼠脑胶质瘤血管生成研究中的应用。方法通过C6胶质瘤细胞株系定位注射建立大鼠脑胶质瘤模型。结果未磁性标记的内皮祖细胞T2*map序列下肿瘤区见线状针道信号,肿瘤组织在T2*map序列未见明显异常的信号,而磁性标记的内皮祖细胞T2WI和T2*map扫描下发现瘤周异于针道信号的间断线状低信号,并可见信号变弱的趋势,迁移后的内皮祖细胞在血管生成处定位。结论 USPIO对于内皮祖细胞磁性标记和MR示踪是一种有效的标记物,而MRI也是活体示踪观察USPIO标记脑胶质瘤血管生成的有效手段。     

葡萄糖受体介导的肿瘤靶向2-DG修饰超顺磁性氧化铁的制备及体外实验

目的 合成一种2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)包被γ-Fe2O3纳米探针,检测其性质特征及对前列腺癌PC3细胞葡萄糖受体的靶向性摄取.方法 运用化学共沉淀法合成γ-Fe2O3@二巯基丁二酸(DMSA),再与2-DG共轭生成γ-Fe2O3@DMSA-DG,红外光谱和透射电镜检测粒子结构特征;噻唑蓝试验(MTT)法进行细胞毒性实验,分别加入含无糖DMEM的探针培养基γ-Fe2O3@DMSA、γ-Fe2O3@DMSA-DG、γ-Fe2O3@DMSA-DG+ 2-DG(4.5 mg/mL),将探针在不同时间( 10 min、20 min、1h、2h)孵育PC3细胞,运用普鲁士兰染色法和铁三嗪法分析PC3细胞对探针的吸收情况,并以体外MRI观察T2WI信号强度变化.结果 2-DG以酰胺键连接γ-Fe2O3@DMSA,粒子平均直径10 mm;探针未见明显毒性;γ-Fe2O3@DMSA-DG可被PC3细胞靶向摄取,并可在早期被2-DG抑制.结论 本研究成功合成γ-Fe2O3@DMSA-DG探针,其对PC3细胞葡萄糖受体有较好的靶向性,使用临床型MR仪可对其进行监测.     

磁共振成像对猪不同心脏状态下经冠状动脉干细胞移植后体内再分布的评价

目的 探讨磁共振成像在停跳与不停跳两种心脏状态下,对猪心肌梗死模型经冠状动脉注射骨髓间充质干细胞后全身各主要脏器干细胞早期再分布中的应用价值.方法 用带球囊导管经股动脉选择性插管至雌猪左冠状动脉前降支,在第二对角支的近端将球囊扩张90 min建立急性心肌梗死模型.模型建立后7 d,随机分为4组,分别为不停跳心脏细胞移植组(不停跳组,n=6)与对照组(n=6),停跳心脏细胞移植组(停跳组,n=6)与对照组(n=6).超顺磁氧化铁颗粒(SPIO)标记的干细胞移植3 d后,行磁共振T2*WI示踪检查.取动物心、肝、脾、肺、肾脏的标本,用实时定量聚合酶链反应检测雄性细胞特异性的SRY基因,切片进行普鲁士蓝染色,观察细胞在体内的分布和形态.结果 除肾脏外,心、脾、肝中干细胞移植组T2*值较对照组差异均有统计学意义,但移植组在不同心脏状态下不停跳组与停跳组心肌T2*值差异无统计学意义[(-7.81±2.03)ms比(-6.56±1.72)ms,P＞0.05],而不停跳组脾脏及肝脏的T2*值明显低于停跳组[脾脏:(-16.72±2.83)ms比(-22.18±3.98)ms,P＜0.01,肝脏:(-2.40±0.44)ms比(-5.32±3.40)ms,P＜0.05],在肾脏中两组差异无统计学意义.SRY基因在不停跳组及停跳组的脾脏及肝脏的表达差异有统计学意义,病理学检查见移植细胞呈普鲁士蓝染色阳性.结论 干细胞SPIO标记后,磁共振成像可以作为方便而有效的手段在移植早期活体示踪干细胞,评价其在体内的分布情况.经冠状动脉途径注射骨髓间充质干细胞后,许多细胞流向心脏以外的器官,尤其是脾脏.心脏停跳与不停跳状态下经冠状动脉注射骨髓间充质干细胞对干细胞在心脏的滞留无明显差别.     

小型猪骨髓间充质干细胞超顺磁氧化铁、增强型绿色荧光蛋白双标记及体外磁共振成像示踪的研究

目的 探讨超顺磁氧化铁(SPIO)和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)体外双标记、磁共振成像(MRI)示踪1型糖尿病(T1DM)小型猪骨髓间充质干细胞(BMSCs)的可行性和标记方法.方法 采集T1DM小型猪骨髓,密度梯度离心和贴壁培养法分离BMSCs.选用携带EGFP慢病毒(LV)颗粒转染BMSCs.选用SPIO和左旋多聚赖氨酸(PLL)复合物标记LV-EGFP转染的BMSCs.对SPIO标记细胞进行普鲁士蓝染色、透射电镜观察和体外MRI.结果 LV-EGFP与BMSCs转染复数(MOI)为30∶1转染后96 h荧光表达最强,阳性转染率43.2%.Fe3+标记浓度为25 mg/L BMSCs阳性标记率93.1%.透射电镜检测发现,SPIO粒子密集于BMSCs细胞质,次级溶酶体内多见.MRI显示,Fe3+标记浓度为25 mg/L、1×104/ml细胞浓度标记后3周和6周在快速自旋回波序列(TSE)T1WI、TSET2WI及快速小角度激发成像(FLASH)T2*WI信号强度变化率(△SI)依次为12%、41%、63%和7%、28%、46%,均为后二者大于前者(分别P＜0.01和P＜0.05),提示SPIO该标记浓度和细胞密度标记后3周和6周在T2WI及T2*WI呈现较明显的信号变化.结论 采用体外EGFP和SPIO双重标记的方法,结合MRI和细胞化学染色法可以稳定地对T1DM小型猪BMSCs进行体外示踪.

Abstract：

Objectives To track bone marrow stem cells (BMSCs) labeled by enhanced green fluorescent protein (EGFP) and superparamagnetic iron oxide ( SPIO ) -poly-L-lysine (PLL) compound by MRI in vitro for autotransplantation into pancreas of type 1 diabetes miniature pigs. Methods The BMSCs were isolated by density gradient centrifugation and attachment culture from type 1 diabetes minipigs' bone marrow. Expressional intensity of EGFP in BMSCs transfected lentivirus-EGFP with a multiplicity of infection Different magnetic resonance scanning protocols were carried out on various density BMSCs labeled by different concentration of SPIO in various time-point in vitro. Results When SPIO concentration was 25mg/L (count in Fe3 + ), the positive Fe3+ -labeling rate of BMSCs was 93. 1%. Most of SPIO particles in BMSCs' cytoplasm were observed in secondary lysosomes, but they were not detected in important organelle as cell nucleus. Comparing with gelatin the MRI of BMSCs labeled with SPIO in the condition with 1 ×104/ml cells density and 25 mg/L Fe3+ concentration in vitro, the signal intensity changes (△SI) after BMSCs labeled with SPIO 3 weeks and 6 weeks in TSE T1WI, TSE T2WI and FLASH T2 * WI sequences were 12%, 41%, 63% and 7%, 28%, 46% respectively (P ＜ 0.01 and P ＜ 0.05, respectively).Conclusions The data showed that the porcine BMSCs labeled with SPIO and EGFP could be traced successfully in vitro by MRI in the suitable sequences.