超顺磁氧化铁标记骨髓间充质干细胞及其在移植治疗糖尿病鼠中的示踪作用研究

摘要

目的: 本实验计划尝试应用超顺磁氧化铁(SPIO)标记技术，探讨超顺磁氧化铁标记鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)的方法以及对骨髓干细胞生物活性能力的影响，探讨标记超顺磁氧化铁的骨髓间充质干细胞的体外磁共振(MR)成的情况，并通过注射链脲佐菌素(STZ)建立大鼠糖尿病模型，探讨骨髓间充质干细胞对糖尿病的治疗作用以及标记超顺磁氧化铁的骨髓问充质干细胞的体内成像的情况。 1、获取Sprague dawley(SD)大鼠骨髓间充质干细胞。 2、建立SD大鼠糖尿病模型。 3、将超顺磁氧化铁标记SD大鼠骨髓间充质干细胞，检测标记后的SD大鼠骨髓间充质干细胞的生物活性情况。 4、将超顺磁氧化铁标记SD大鼠骨髓间充质干细胞进行磁共振扫描，获取磁共振扫描数据。 5、将标记超顺磁氧化铁的SD大鼠骨髓间充质干细胞移植入SD大鼠糖尿病模型中，进行磁共振扫描获取磁共振扫描数据，并观测骨髓间充质干细胞对糖尿病的治疗作用。 方法: 1、通过贴壁法分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞，并检测其生物学活性。 2、通过注射链脲佐菌素建立SD大鼠糖尿病模型。 3、通过多聚赖氨酸和干细胞本来的吞噬能力将超顺磁氧化铁标记SD大鼠骨髓间充质干细胞。 4、通过磁共振扫描仪扫描标记超顺磁氧化铁的SD大鼠骨髓间充质干细胞，获取其磁共振扫描的的数据和图像。 5、通过测量SD大鼠的血糖和体重等情况，观测大鼠骨髓间充质干细胞的治疗作用。 结果: 1、SD大鼠骨髓间充质干细胞的分离培养：骨髓间充质干细胞接种后24-36小时开始贴壁。3天后可见细胞分裂增殖。1周左右见细胞增殖成集落，部分融合成单层。形态由原来的圈形转变为成纤维细胞样梭形。碱性磷酸酶(AKP)染色见细胞呈阳性。 2、骨髓间充质干细胞的体外标记观察：超顺磁氧化铁和骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶共育24小时后，显微镜下见细胞内有铁颗粒，普鲁士兰染色后见标记率达80％以上。通过四甲基偶氮唑盐比色(MTT法)实验和台盼蓝负染实验，得出标记后的BMCS和未标记的细胞的生物活性无异。 3、磁共振扫描标记后骨髓间充质干细胞：T1加权像(T1W)，T2加权像(T2W)均见信号改变，其中T2w的改变更为明显。 4、链脲佐菌素构建糖尿病鼠模型：腹腔注射链脲佐菌素，1周后出现模型鼠的血糖升高，4周后基本稳定，并出现典型的糖尿病临床表现。 5、骨髓间充质干细胞注入糖尿病鼠模型并磁共振扫描标记后BMSC:模型鼠的血糖在注射后有所降低，磁共振扫描下，未见明确的信号改变。 结论: 1、贴壁法可以分离SD大鼠的骨髓间充质干细胞，获得的细胞存活和增殖力能力较好。以1×106/ml的细胞浓度就是可以获得较好的传代。 2、超顺磁氧化铁可于体外标记骨髓间充质干细胞。22.4mmol/L的超顺磁氧化铁已经可以在体外标记骨髓间充质干细胞，标记率大于80％。标记后的骨髓间充质干细胞，其内的超顺磁氧化铁可以停留在骨髓间充质干细胞长达8周，可以满长期动态观察的需要。标记后的骨髓间充质干细胞，体外磁共振扫描中，对比度可以满足观察需要。 3、链脲佐菌素可以构建的大鼠糖尿病模型。50 mg/kg STZ腹腔注射可以建立类似Ⅰ型糖尿病的糖尿病模型。空腹血糖和最高血糖达16.7 mmol/L以上，并持续8周以上，而且可见相关并发症出现。 4、超顺磁氧化铁未能在体内示综骨髓间充质干细胞。体内超顺磁氧化铁未能示综骨髓间充质干细胞在体内的迁移情况，其原因可能和超顺磁氧化铁在骨髓间充质干细胞中，随受体体内铁代谢和标记的剂量不足以在活体内提供足够的对比度有关。 5、骨髓间充质干细胞可以改善糖尿病鼠的临床症状，但其治疗效果尚不确切。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

实验设备

第一章骨髓间充质干细胞的分离、培养、鉴定

1.1材料和方法

1.2结果

1.3讨论

第二章骨髓间充质干细胞的超顺磁氧化铁标记和体外磁共振成像

2.1材料和方法

2.2结果

2.3讨论

第三章链脲佐菌素构建糖尿病鼠模型和标记后的骨髓间充质干细胞的体内成像

3.1材料和方法

3.2结果

3.3讨论

结论

参考文献

附图

致谢