MNP-Gd3+納米顆粒示蹤骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：
　　隨著再生醫(yī)學(xué)與干細(xì)胞治療疾病的發(fā)展，在活體內(nèi)成功示蹤移植干細(xì)胞對(duì)于研究其特性和提高移植成功率至關(guān)重要。我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了一種水溶、粒徑約7-10nm的黑色素-釓（MNP-Gd3+）納米顆粒，并利用 MR設(shè)備進(jìn)行活體內(nèi)示蹤骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。
　　方法：
　　1.采用一步法合成MNP-Gd3+納米顆粒，并檢測(cè)其表征----透射電鏡觀察形態(tài)、動(dòng)態(tài)光散射法（DLS）測(cè)量水溶液中粒子粒徑分布情況、電感耦合等離子體質(zhì)譜（

2、ICP-MS）測(cè)量粒子穩(wěn)定性及MNP螯合Gd3+離子量。
　　2.采用3.0T西門子MR成像設(shè)備對(duì)MNP、MNP-Gd3+以及Gd-DTPA進(jìn)行成像，經(jīng)軟件測(cè)出不同濃度下溶液的T1值，計(jì)算并比較MNP-Gd3+和Gd-DTPA的弛豫率（r1）。
　　3.將 MNP-Gd3+與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs）共孵育并成功標(biāo)記后，通過(guò)Masson-Fontana黑色素染色液特染、激光共聚焦顯微鏡以及透射電鏡（TEM）觀察MNP-G

3、d3+在干細(xì)胞內(nèi)的分布，通過(guò) MTT比色法檢測(cè) MNP-Gd3+標(biāo)記細(xì)胞后產(chǎn)生的毒性，并對(duì)不同濃度下標(biāo)記的細(xì)胞進(jìn)行MR成像，觀察信號(hào)強(qiáng)度差異。
　　4.將MNP-Gd3+標(biāo)記后的BMSCs注射入SD大鼠大腿內(nèi)側(cè)肌肉群中，并于注射1、4、7、14、21、28d后進(jìn)行MR成像，觀察細(xì)胞存活情況。
　　結(jié)果：
　　1. MNP-Gd3+納米顆粒為一種分散性相對(duì)均勻的圓形或橢圓形顆粒物，粒徑分布約為7-10nm，每個(gè)MNP粒子

4、能夠螯合約112個(gè)Gd3+。
　　2.通過(guò)對(duì)MNP、MNP-Gd3+以及Gd-DTAP溶液進(jìn)行MR成像，相同濃度下MNP-Gd3+產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度最高，同時(shí)MNP-Gd3+的弛豫率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Gd-DTPA。
　　3. Masson-Fontana染色實(shí)驗(yàn)中，可以在干細(xì)胞胞漿中觀察到黑色顆粒物存在；激光
　　共聚焦顯微鏡下觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)在藍(lán)色胞核周圍有MNP-Gd3+的紅色熒光存在；TEM同樣在細(xì)胞質(zhì)中觀察到黑色致密物；MTT

5、比色法結(jié)果表明當(dāng)MNP-Gd3+標(biāo)記濃度低于800μg/ml時(shí)，對(duì)干細(xì)胞活性幾乎不產(chǎn)生影響；而干細(xì)胞體外MR成像時(shí)，不同濃度細(xì)胞間信號(hào)強(qiáng)度有差異，標(biāo)記濃度越高，產(chǎn)生的信號(hào)越強(qiáng)。
　　4.將MNP-Gd3+標(biāo)記干細(xì)胞肌肉注射后進(jìn)行MR活體示蹤，四周后仍能在活體內(nèi)觀察到干細(xì)胞的存在。
　　結(jié)論：
　　同傳統(tǒng)的商業(yè)用 MR造影劑相比，MNP-Gd3+納米顆粒具有許多優(yōu)良的特性，比如高穩(wěn)定性和敏感性、短 T1弛豫時(shí)間、細(xì)胞標(biāo)記