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2×10^4,1×10^4,0.5×10^4,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。     

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､增值､细胞周期､凋亡和成骨､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､ T2WI和T2*WI序列扫描｡ 【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､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 × 104, 1 × 104, 0.5 × 104, 呈低信号｡ 【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､增值､细胞周期､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｡     

SPIO、GFP双重标记猪骨髓间充质干细胞的研究

目的 研究超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide,SPIO)、绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)双重标记猪骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的可行性.方法 用慢病毒载体介导的GFP...     

磁标记骨髓间充质干细胞对不同转移潜能肝癌细胞作用的研究

目的探讨磁标记骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)对具有不同转移潜能肝癌细胞的作用。方法采用全骨髓培养法分离培养BMSCs,流式细胞仪测定BMSCs表面分子CD29、CD44、CD45。对BMSCs进行超顺磁性氧化铁(SPIO)标记。对SPIO标记BMSCs分别与高低转移性肝癌细胞MHCC97-H和MHCC97-L的共培养及流式细胞仪鉴定。结果普鲁士蓝染色显示BMSCs的磁标记率近95%,CD29、CD44呈阳性表达。SPIO标记BMSCs对高低转移性肝癌细胞的生长均有抑制作用,组间和组内比较均有明显差异,P<0.05。结论 SPIO标记BMSCs对高低转移性肝癌细胞具有抑制作用,其机制有待于进一步研究。     

PEI2k-SPIO纳米颗粒标记大鼠骨髓间充质干细胞的体外磁共振成像

目的明确经修饰的多聚乙烯-超顺磁性氧化铁(PEI2k-SPIO)纳米颗粒体外标记大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的最佳浓度,以及标记后BMSCs的磁共振成像(MRI)特征、可成像的最低标记细胞量和最佳成像细胞量。方法取第二代大鼠BMSCs接种于投放有盖玻片的6孔板内,分别加入浓度为5μg/mL、7μg/mL、10μg/mL、15μg/mL、20μg/mL铁浓度的PEI2k-SPIO液,而后行普鲁士兰染色,观察不同标记浓度对细胞生物学活性的影响;采用四唑盐(MTT)比色法,分析不同浓度的PEI2k-SPIO液对大鼠BMSCs生长活性的影响,并确定PEI2k-SPIO纳米复合颗粒标记干细胞的最佳阈值;取最佳阈值的PEI2k-SPIO标记BMCSs,经磁共振成像,确定成像所需最低细胞量及最佳成像细胞量。结果 PEI2k-SPIO标记BMSCs的最佳浓度是7μg/mL,该标记浓度下细胞生物活性不受影响;在7μg/mL PEI2k-SPIO培养液标记浓度下,MRI的最低细胞量为1×104,最佳成像细胞量为1×106。结论适当浓度的PEI2k-SPIO标记BMSCs对其生物学活性没有影响,MRI可敏感显像PEI2k-SPIO标记的BMSCs。     

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。     

超顺磁性氧化铁标记大鼠骨髓间充质干细胞的研究

目的探讨应用超顺磁性氧化铁（superparamagnetic iron oxid,SPIO）标记间充质干细胞（mesenchymal stemcells,MSCs）的有效性、安全性及可靠性。方法分离、培养SD大鼠MSCs,通过流式细胞仪分析鉴定表面抗原CD34、CD44。选取第4代MSCs,在铁（Fe）浓度为25、50、75μg.ml-1和多聚赖氨酸（Poly-L-Lysine,PLL,0.75μg.ml-1）的DMEM/F12培养液中,孵育48h,作为3个实验组。通过普鲁士蓝染色、流式细胞仪检测、台盼蓝染色及MTT细胞增殖活性检测SPIO,探讨不同SPIO浓度对MSCs标记效率、免疫学表型、细胞活性及增殖的影响。结果经Fe浓度为25、50、75μg.ml-1SPIO标记后,普鲁士蓝染色标记效率均在99%以上;3个实验组细胞表面均表达CD44,阳性细胞率为超过98%。与对照组相比,Fe浓度为25、50μg.ml-1的SPIO标记的MSCs活细胞比率均在96%左右,细胞增殖活性差异无统计学意义,而Fe浓度为75μg.ml-1时,活细胞比率约为93%,对细胞的增殖有明显的抑制作用（P〈0.05）。培养4周,细胞内检测不到SPIO。结论全骨髓直接贴壁法可以成功分离、培养MSCs。超顺磁性氧化铁在PLL介导下,能高效地标记MSC,且在合适的浓度范围不会影响MSCs的免疫学表型、细胞活性及增殖能力等生物学特性。细胞内的SPIO,大约在4周左右,即可被完全降解。     

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.     

超顺磁性氧化铁颗粒标记对大鼠骨髓间充质干细胞活力的影响

目的:探讨利用超顺磁性氧化铁颗粒(SHU555A)体外标记大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)对细胞活力的影响.方法:分别使用不同铁浓度(35、70、140和210 mg/L)的SHU555A标记大鼠BMSCs,分别于标记后1 d及1、2、3周行普鲁士蓝染色观察铁纳米颗粒进入细胞情况,台盼蓝排除试验检测细胞活力.结果:普鲁士蓝染色显示标记的大鼠BMSCs胞质内存在细小蓝色铁颗粒,标记率100%;台盼蓝染色显示标记时间对BMSCs活力无影响.铁浓度为35 mg/L时对标记的细胞活力无影响,大于该浓度则细胞活力下降.结论:35 ms/L的铁纳米颗粒可用于大鼠BMSOs标记.     

大鼠骨髓内皮祖细胞SPIO标记及检测

目的：研究大鼠骨髓内皮祖细胞（endothelial progenitor cells,EPCS）的分离、培养、SPIO标记,SPIO对EPCS的标记效果及其对细胞存活、增殖以及凋亡的影响,为进一步的实验研究奠定基础。方法：SD大鼠体重120～150 g,采用梯度密度离心法和贴壁法获取大鼠EPCS,采用25μg/ml SPIO对其标记,比较标记和未标记的EPCS。普鲁士蓝染色观察铁标记率,台盼蓝检测细胞活力,MTT法检测细胞增殖力,Calcein-AM/PI染色检测细胞活性及细胞膜完整性,AO/PI染色检测细胞凋亡率。结果：分离培养EPCS 7～10 d,细胞集落相互连接,呈典型的铺路石样外观。普鲁士兰染色显示SPIO（25μg/ml,24 h）对细胞的标记率接近94%;比较SPIO标记及未标记的EPCS,细胞活力分别为（94.34±0.25）%和（95.33±0.31）%;MTT法检测两组间相比差异无统计意学义（P〉0.05）;Calcein-AM/PI染色检测细胞的活性和膜完整性,存活率分别为96%和97%;AO/PI染色两组细胞的凋亡率均为5%。结论：采用梯度离心法从骨髓中分离单个核细胞,经诱导培养可实现内皮祖细胞的分离培养。25μg/ml浓度的SPIO细胞标记率高,对细胞毒性小,且不影响EPCS的活力、增殖及凋亡。     

SPIO标记骨髓间充质干细胞移植入心肌梗死大鼠的示踪研究

目的探讨超顺磁性氧化铁微粒(SPIO)体外标记骨髓间充质干细胞(BMSCs)及体内示踪移植入大鼠心肌梗死心脏的BMSCs的能力。方法使用左旋多聚赖氨酸-SPIO共培养方式标记BMSCs。采用普鲁士蓝染色观察细胞内铁颗粒,流式细胞术检测细胞活力,将经过SPIO标记的干细胞移植入心肌梗死大鼠心脏,应用1.5TMRI系统行磁标记干细胞成像。超声心动图检测各组心脏的左室射血分数(EF),左室舒张末期内径(LVIDd),左室收缩末期内径(LVIDs)及短轴缩短率(FS)。结果普鲁士蓝染色显示,SPIO标记的BMSCs细胞胞质内出现细小的蓝色铁颗粒,标记效率为(99.81±1.57)%;与正常未标记细胞相比较,细胞的活力差异无统计学意义(P0.05)。标记了SPIO的BMSCs体内MRI成像时显示,细胞移植区域信号缺失,对应区域病理切片普鲁士蓝染色可见胞浆内染色阳性的细胞。超声心动图显示,PBS组FS移植前后没有明显变化,BMSC组FS从移植前的(23.1±1.88)%上升到第1周的(31.28±4.15)%。BMSC组EF在移植前是(51.13±5.07)%,第1周时上升到(60.12±8.40)%。结论 SPIO能成功地标记BMSCs,且对BMSCs的活力无明显影响。BMSCs移植后能改善心梗大鼠的心功能。SPIO标记的BMSCs移植后在大鼠体内的分布、迁移过程可用MRI进行检测评价。     

大鼠问充质干细胞对肝肿瘤趋向性及其间质的影响

目的 探讨大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)在体内对肝肿瘤微环境的趋向性以及BMSC对肝肿瘤间质的影响.方法获取大鼠BMSC,分离、培养、扩增.应用超顺磁氧化铁(SPIO)颗粒标记细胞,普鲁士蓝染色鉴定.应用walker-256细胞株肝内种植制备大鼠肝肿瘤模型.实验分为两个实验组,(1)肿瘤成块后BMSC干扰组:肝内种植walker-256细胞6～8 d后,磁共振(MR)观察肝内成瘤后,大鼠尾静脉植入磁性标记的BMSC;(2)肿瘤成块前BMSC干扰组:肝内种植walker-256细胞3 d后,MR观察肝内未成瘤的大鼠,于尾静脉植入磁性标记的BMSC;一个单纯肝内种植肿瘤细胞的对照组.实验组分别在BMSC移植前及移植后5、10及15 d行MR扫描,每次成像后处死若干大鼠,取出肝脏及肿瘤组织分别行HE染色、普鲁士蓝染色,取BMSC移植后第10天的实验组大鼠及相应对照组大鼠组织行血管内皮生长因子(VEGF)、CD31、vWF免疫组化染色.结果 BMSC普鲁士蓝染色表明BMSC的磁标记率达90％.移植后第5、10天,实验组MR扫描T<,2>WI显示肿瘤边缘出现结节状低信号,移植后第15天无明显低信号,对照组肿瘤信号无明显变化.普鲁士蓝染色显示移植后5、10及15 d肿瘤边缘及瘤内有蓝染的BMSC颗粒.移植后第10天,两个实验组的VEGF、CD31、vWF的表达均高于对照组(F=34.03,P<0.01;F=84.24,P<0.01;F=7.08,P<0.05).结论 大鼠BMSC在活体内对肝肿瘤有明显的趋向性,并在肝肿瘤内促进血管内皮的生成.     

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.     

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…     

移植过表达人VEGF165的BMSCs促进放疗损伤大鼠模型的组织修复

背景 骨髓间充质干细胞（BMSCs）的多向分化潜能在组织再生的研究应用中显示出了极大的潜力,同时血管内皮生长因子165（VEGF165）能够促进血管的生成从而促进组织的再生。本研究用VEGF165基因修饰BMSCs移植的方法来恢复放疗大鼠损伤模型的组织修复能力。 方法 从大鼠胫骨分离获取BMSCs;用脂质体将hVEGF165转染至BMSCs;以60Coγ射线照射大鼠右后肢,总吸收剂量为30 Gy,总共40只,照射结束后第1天,将实验分为四组（n=10）：不注射组作为未治疗对照组（组1）,空转染BMSCs组（组2）、未转染BMSCs组（组3）及hVEGF165-BMSCs组（组4）,分别注射照射区组织,共治疗2次,间隔2周。治疗结束1周后行血管造影及血管染色体视学图像分析,对后肢肌肉标本行血管、肌肉显微结构观察、RT-PCR、Western Bloting及免疫组化染色。 结果 结果表明分离得到的BMSCs具有多向分化能力;转染后的BMSCs高表达hVEGF165基因和蛋白;组2、3、4的血管数量、密度、平均管径、平均截面积各项指标及MyoD、myogenin、α-SMA蛋白、CD31蛋白表达均高于组1。hVEGF165mRNA及蛋白的表达及上述指标在注射hVEGF165转染的BMSCs（组4）均高于组2和组3。 结论 过表达VEGF165基因的BMSCs通过促进血管新生和肌纤维的再生有效地增强了组织的修复能力,过表达VEGF165基因的BMSCs具有潜在的临床应用价值。     

干细胞移植延缓椎间盘退变及磁共振示踪研究

目的:评价超顺磁性氧化铁纳米粒子标记的骨髓间充质干细胞(BMMSCs)在椎间盘退变早期植入椎间盘后细胞外基质的表达情况,并用磁共振进行干细胞示踪。方法:采取体外细胞培养技术,体外纯化扩增兔BMMSCs,并用氧化铁纳米粒子进行标记,于退变手术当时植入手术节段椎间盘内。分别于2、4、6、8周用间苯三酚分光光度法测定蛋白多糖含量的变化,免疫组化法测定Ⅱ型胶原的含量变化,用磁共振扫描对标记干细胞在椎间盘内分布进行示踪。所得数据进行统计学处理。结果:8周内实验组髓核蛋白多糖和Ⅱ型胶原的含量明显较模型组高,差异有统计学意义,但与正常组比较差异无统计学意义。结论:兔BMMSCs移植可以延缓甚至阻止髓核退变。     

应用超顺磁性氧化铁纳米粒子标记神经干细胞及活体磁共振示踪的实验研究

目的 探索超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)标记神经干细胞体的方法及其检测手段,研究标记细胞移植后在活体上磁共振信号的改变。方法 分离培养新生鼠皮层神经干细胞,使用SPIO和多聚赖氨酸联合标记神经干细胞;将标记后的神经干细胞移植入Wistar大鼠脑内,应用不同的扫描序列对脑内移植的神经干细胞进行示踪。结果 体外标记的神经干细胞普鲁士蓝染色见细胞浆内有许多蓝染的铁颗粒,电镜检查表明SPIO颗粒存在于标记细胞的吞饮小泡及细胞基质内,标记后的细胞可正常分化。脑内移植的标记细胞在磁共振上呈明显的低信号改变,以GREE序列信号改变最为明显。结论 超顺磁性氧化铁粒子可以用来标记神经干细胞,且对细胞增殖、分化无影响,SPIO颗粒存在于标记细胞的吞饮小泡及细胞基质内。标记后体内移植的神经干细胞可以在MR上产生明显的低信号改变。     

骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的研究现状

脊髓损伤(SCI)显著降低了患者的生存率和生活质量,对患者及社会造成严重的影响,并且传统的药物及手术减压等治疗疗效甚微。随着干细胞治疗研究的深入及再生医学的发展,干细胞移植成为治疗SCI研究的焦点。骨髓间充质干细胞(BMSCs)因其良好的增殖和多向分化能力、取材方便、易于分离培养和自体移植无免疫源性等生物学特性而成为干细胞移植修复SCI的重点研究对象。近年来,随着动物实验及临床试验研究的深入,学者们对BMSCs治疗SCI有了广泛的认识,这为SCI患者带来了新的希望。BMSCs恢复脊髓功能的作用是确切的,但仍有许多难题亟待解决。     

骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤应用方法的多样性

脊髓损伤(SCI)会导致损伤节段以下肢体的运动、感觉和内脏功能永久性障碍,目前尚无有效治疗方法.针对SCI的治疗和康复已成为神经科学领域的重要课题和难题.骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有神经营养功能,还可调节免疫平衡、跨胚层分化为神经细胞等,移植BMSCs对SCI后的功能恢复具有显著的促进作用.且BMSCs治疗SCI...