神经干细胞超顺磁性氧化铁标记及体内外MRI示踪

目的使用超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米粒子对神经干细胞进行体外标记,并在体外及活体移植后对标记细胞进行MRI示踪。方法实验动物包括13只SD大鼠。联合应用SPIO及多聚左旋赖氨酸(PLL)通过受体介导的内吞作用标记神经干细胞,对标记细胞分别进行普鲁士蓝染色、电子显微镜观察、体外MRI示踪及活体移植后体内MRI示踪。体外1.5T及4.7TMR扫描对象分为5组,分别为5×105个标记后培养1d的细胞、5×105个相同时期未标记的细胞、提取标记细胞后的含铁培养基、相应的无铁培养基及蒸馏水。扫描序列包括轴面T1WI、T2WI及T2WI,并在4.7TMR仪上测量标记细胞的弛豫率R2及R2的变化。结果(1)该方法标记神经干细胞的有效率为100%,普鲁士蓝染色证实了每个标记细胞胞质内有多少不等的蓝染铁颗粒。(2)体外1.5T及4.7TMRI显示,标记细胞同未标记细胞相比,T1WI信号强度平均上升分别为20.53%及24.06%,T2WI信号强度平均下降分别为40.78%及50.66%,T2WI信号强度平均下降46.57%及53.70%。1.5TMRI上标记细胞的信号改变在T2WI与T2WI之间差异无统计学意义(F=3.06,P>0.05),而T2WI及T2WI与T1WI之间差异均有统计学意义(F=6.5,P<0.05)。(3)4.7TMRI测量未标记细胞和标记细胞的T2分别为516ms及77ms,其弛豫率R2分别为1.94s-1及12.98s-1;T2分别为109ms及22.9ms,其弛豫率R2分别为9.17s-1及43.67s-1。(4)标记细胞活体移植1周后行1.5TMR检查,见移植部位在T2WI及T2WI上呈显著低信号,而对照侧未见低信号。结论该方法标记神经干细胞简单高效,标记细胞弛豫率R2及R2明显提高,并能采用1.5TMRI对标记细胞进行活体内外示踪研究。

Labeling neural stem cells with superparamagnetic iron oxide and MRI tracking in vitro and in vivo