雙模態(tài)標(biāo)記F344大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞體外及體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究初探.pdf

1、目的：利用紅色熒光蛋白(RFP)和熒光染料CyI（Cy5的衍生物）標(biāo)記F344大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)，研究光學(xué)標(biāo)記干細(xì)胞的安全及有效性、在大鼠體表對(duì)標(biāo)記干細(xì)胞成像的可行性，并結(jié)合超小超順磁性氧化鐵顆粒(USPIO)同時(shí)標(biāo)記BMSCs，探索在體雙模態(tài)標(biāo)記干細(xì)胞示蹤成像的可能。
　　 方法：使用成功轉(zhuǎn)染、穩(wěn)定表達(dá)RFP的F344大鼠BMSCs(BMSCs/RFP);同時(shí)，使用含不同濃度的CyI培養(yǎng)基與BMSCs/RFP共

2、孵育培養(yǎng)24h后。在體外，用熒光檢測(cè)儀分別檢測(cè)熒光強(qiáng)度，用光學(xué)成像系統(tǒng)分別檢測(cè)體表注射光學(xué)標(biāo)記細(xì)胞的F344大鼠成像效果。使用含USPIO(40μg/ml)和多聚賴氨酸(PLL，1.5μg/ml)的培養(yǎng)基與BMSCs/RFP共孵育24h，標(biāo)記后行普魯士藍(lán)染色觀察鐵顆粒在細(xì)胞內(nèi)的分布。通過皮下或肌肉注射RFP或CyI標(biāo)記的BMSCs，進(jìn)行大鼠體表的光學(xué)成像?；铙w條件下，開胸結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支(LAD)建立F344大鼠急性心梗模型，通過心

3、肌局部注射移植三種標(biāo)記細(xì)胞(BMSCs/RFP、CyI或USPIO標(biāo)記的BMSCs/RFP，其中以USPIO/RFP雙標(biāo)的為主)，利用光學(xué)成像及MRI進(jìn)行標(biāo)記細(xì)胞的在體示蹤。取病理行普魯士藍(lán)染色及熒光成像觀察心臟中USPIO顆粒及RFP的分布情況。
　　 結(jié)果：體外熒光強(qiáng)度檢測(cè)顯示RFP或CyI標(biāo)記（CyI孵育細(xì)胞濃度為5.0×10-5mol/L）的BMSCs在細(xì)胞濃度達(dá)到5.0×105/ml以上時(shí)有較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度；當(dāng)CyI與B

4、MSCs/RFP共孵育時(shí)，其孵育濃度分別在5.0×10-6、1.0×10-5及5.0×10-5mol/L時(shí)細(xì)胞形態(tài)及死細(xì)胞數(shù)未見明顯變化。大鼠體表成像時(shí)在注射細(xì)胞數(shù)為1.0×106條件下，CyI的熒光成像效果優(yōu)于RFP。呼吸機(jī)輔助通氣條件下通過開胸結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支(LAD)可成功建立F344大鼠急性心梗模型。通過心肌局部注射的標(biāo)記細(xì)胞在光學(xué)條件下，在體成像沒有檢測(cè)到熒光信號(hào)，離體成像能檢測(cè)到心臟表面有較弱的熒光；MRI在標(biāo)記后2周內(nèi)

5、均能觀察到注射區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度明顯降低。病理普魯士藍(lán)染色及熒光成像提示心肌內(nèi)鐵顆粒及RFP分布與移植干細(xì)胞分布一致。
　　 結(jié)論：
　　 1、RFP或CyI(CyI孵育細(xì)胞濃度為5.0×10-5mol/L)可以安全有效地標(biāo)記BMSCs；
　　 2、RFP或CyI標(biāo)記的BMSCs在F344大鼠體表的光學(xué)成像是可行的；
　　 3、離體成像可示蹤心臟局部注射光學(xué)標(biāo)記的BMSCs；
　　 4、MRI在標(biāo)記后2