骨髓基質(zhì)干細(xì)胞超順磁性氧化鐵標(biāo)記和體外磁共振成像研究.pdf

1、目的：(1)探討超順磁性氧化鐵(SPIO)在細(xì)胞內(nèi)外對(duì)磁共振信號(hào)的影響，以獲得最佳的磁共振檢查方法；(2)探討以多聚賴(lài)氨酸(PLL)為轉(zhuǎn)染介質(zhì)介導(dǎo)SPIO標(biāo)記骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)的合適條件；(3)探討磁標(biāo)記細(xì)胞及其傳代細(xì)胞的磁共振信號(hào)變化特點(diǎn)。 方法：(1)不同濃度SP工0的磁共振研究，對(duì)含不同濃度SPIO的18只EP管行磁共振掃描，同時(shí)以磷酸鹽緩沖液(PBS)液為對(duì)照，掃描序列采用快速自旋回波(FSE)T<,1>WI、

2、快速擾相梯度回波(FSPGR)T<,1>WI、FSE T<,2>WI、及快速平衡穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)成像(FIESTA)T<,2>*WI，測(cè)量各掃描序列下不同濃度的SPIO的信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度變化的百分率。(2)不同比例FE-PLL混合液對(duì)標(biāo)記干細(xì)胞的影響，SPIO和PLL以1∶0.0012混合配制FE-PLL混合液，用鐵濃度分別為4.2μg/ml、8.4μg/ml、21μg/ml、42μg/ml、84μg/ml的FE-PLL復(fù)合物和濃度為0.

3、05μg/ml、0.25μg/ml、0.5μg/ml、1.0μg/ml、5.0μg/ml的PLL同2ml細(xì)胞濃度為1.0×10<'5>/mlBMSCs共同孵育，同時(shí)用等量未處理的細(xì)胞為對(duì)照。分別用普魯士藍(lán)染色后熒光顯微鏡及透射電子顯微鏡觀察鐵顆粒在細(xì)胞內(nèi)的位置、不同標(biāo)記濃度細(xì)胞形態(tài)的改變、細(xì)胞內(nèi)鐵顆粒的分布及標(biāo)記率。MTT法及臺(tái)盼蘭染色活性細(xì)胞計(jì)數(shù)了解處理后細(xì)胞的生長(zhǎng)活性。對(duì)不同濃度SPIO標(biāo)記的細(xì)胞進(jìn)行MR成像，測(cè)量不同掃描序列中標(biāo)記

4、細(xì)胞管及培養(yǎng)液的信號(hào)強(qiáng)度改變。 (3)對(duì)標(biāo)記后的細(xì)胞進(jìn)行傳代，觀察傳代后細(xì)胞標(biāo)記的陽(yáng)性率，并將每一代細(xì)胞進(jìn)行T<,2>*WIMR掃描，以單純培養(yǎng)液為對(duì)照，進(jìn)行信號(hào)測(cè)量，計(jì)算標(biāo)記細(xì)胞的信號(hào)變化百分率。 結(jié)果：(1)在T<,1>WI上相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度隨著濃度增大先升高后降低，F(xiàn)SPGR序列的信號(hào)強(qiáng)度高于FSE序列(P<0.05)；在T<,2>WI及T<,2>*WI序列上相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度隨濃度增加逐漸降低，以T<<2>*WI序列下降緩慢(P<

5、0.05)；在濃度為0.5μg/ml時(shí)，F(xiàn)SE-T<,1>WI、FSPGR-T<,1>WI、FSE-T<,2>WI及FIESTA-T<,2>*WI信號(hào)強(qiáng)度變化的百分率分別為29.04％、26.23％、-0.54％、和-30.01％，T<,1>WI及T<,2>*WI的信號(hào)強(qiáng)度變化百分率明顯高于T<,2>WI。 (2)標(biāo)記細(xì)胞的鐵顆粒位于胞漿及溶酶體內(nèi)，細(xì)胞的標(biāo)記率隨著SPIO濃度的增加而增加(r=0.7636，P<0.05)；在濃度為42

6、μg/ml時(shí)標(biāo)記陽(yáng)性率為100％；MTT顯示在鐵濃度小于42μg/ml時(shí)FE-PLL復(fù)合物對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)活性無(wú)明顯影響，而鐵濃度為84μg/ml時(shí)，細(xì)胞的生長(zhǎng)活性受到抑制；PLL在濃度≤1.0μg/ml時(shí)對(duì)細(xì)胞的活力無(wú)明顯影響(活性細(xì)胞數(shù)為92.2％～96.4％)；當(dāng)PLL濃度為5.0μg/ml時(shí)，細(xì)胞生長(zhǎng)明顯受抑(活性細(xì)胞數(shù)為80.8％)。在T<,2>*WI序列上磁共振信號(hào)隨FE-PLL復(fù)合物濃度的增加而降低(r=-0.7401，P<0

7、.05)，標(biāo)記細(xì)胞的信號(hào)在T<,1>WI序列的改變不及在T<,2>WI及T<,2>*WI序列明顯，而以T<,2>*WI序列信號(hào)改變最明顯(P<0.05)，但標(biāo)記入細(xì)胞內(nèi)的鐵仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于培養(yǎng)液中的鐵。(3)連續(xù)五代傳代后標(biāo)記細(xì)胞陽(yáng)性率分別為：100％、98％、63％、11％及2％；在T<,2>*WI序列的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度變化率分別為-49.13％、-52.55％、-39.5％、-11.65％、-1.13％，細(xì)胞標(biāo)記率和T<,2>*WI信號(hào)強(qiáng)度呈

8、負(fù)性相關(guān)(r=-0.9866，P<0.005)。標(biāo)記率及磁共振信號(hào)強(qiáng)度變化率隨著傳代次數(shù)的增加呈下降趨勢(shì)，傳至第五代時(shí)和對(duì)照比較就無(wú)明顯變化。 結(jié)論： (1)低濃度的spio在細(xì)胞內(nèi)外對(duì)MR信號(hào)的影響是不同的：在細(xì)胞外以T<,1>及T<,2>*效應(yīng)為主，在細(xì)胞內(nèi)則以T<,2>及T<,2>*效應(yīng)為主，在高濃度時(shí)以T<,2>及T<,2>*效應(yīng)為主；(2)T<,2>WI及T<,2>*wI對(duì)檢測(cè)SPIO具有特異性，可以粗略反映對(duì)比劑量的