超微超顺磁性氧化铁标记兔骨髓间充质干细胞的磁共振示踪成像研究

摘要

目的：探讨经静脉注射USPIO标记兔BMSCs的可行性，并观察USPIO对BMSCs的增殖性和多向分化性等生理特性的影响以及磁标记细胞的 MRI信号变化，为下一步MRI活体示踪外源性BMSCs修复软骨缺损提供实验基础。
　　方法：
　　（1）实验组以组为单位（12只新西兰白兔完全随机分4组，每组3只）经耳缘静脉注射不同剂量 USPIO，对照组不作任何处理，48小时后处死各组兔，并分离、培养其 BMSCs，每天用倒置相差显微镜观察细胞的形态学变化，选取各组第三代 BMSCs作为实验对象；
　　（2）普鲁士蓝染色测量BMSCs的磁标记率，增强型cck-8试剂盒观察BMSCs的增殖性强弱，寻找出安全、有效的最佳USPIO标记剂量；
　　（3）选取上述（2）中得到的最佳剂量USPIO标记的BMSCs，对磁标记BMSCs进行多向分化诱导实验，诱导约2周后，茜素红染色鉴定成骨诱导形成的钙结节，油红O染色鉴定成脂诱导形成的脂肪滴，番红O染色鉴定成软骨诱导形成的细胞外硫酸软骨素；磁标记BMSCs和未标记BMSCs按不同数量重悬于微离心管后行MR扫描成像，观察其信号的变化。（4）收集数据，进行统计学分析。
　　结果：
　　（1）注射USPIO前，MR扫描兔长骨，FSE序列T2加权成像可观察到其骨髓呈均匀中高信号，注射USPIO48小时后，兔长骨呈明显均匀低信号，表明USPIO已进入骨髓腔。随后立即处死兔，全骨髓贴壁法培养得到的混合细胞悬液，10天左右倒置相差显微镜可观察到大量贴壁生长的梭形细胞，表明此时的细胞大部分为 BMSCs；
　　（2）普鲁士蓝染色，干细胞胞质内可见大量蓝染颗粒，表明BMSCs已吞噬了USPIO，随USPIO剂量增加，BMSCs磁标记率相应增加。增强型cck-8试剂盒反应，用自动酶标仪测得吸光度值绘制的增殖曲线显示，低剂量（15、30mg Fe/kg）USPIO对BMSCs增殖性无影响，而高剂量（60、120mg Fe/kg）USPIO移植BMSCs增殖;
　　（3）剂量为30mg Fe/kg的USPIO标记兔BMSCs，多向分化诱导后染色实验显示，磁标记BMSCs的多向分化能力未受到USPIO的影响。在FSE序列 T2加权成像上，对照组BMSCs呈均匀高信号，不同数量的磁标记BMSCs表现为不同程度的均匀低信号；
　　（4）统计学分析结果显示，各实验组与对照组的 BMSCs磁标记率有统计学差异，而30、60、120mg Fe/kg三组间BMSCs磁标记率统计学差异。各标记组BMSCs的SI与对照组 BMSCs的 SI相比，具有统计学差异；5×105(标记细胞) SI与1×105(标记细胞) SI相比，无统计学差异。
　　结论：
　　（1）兔BMSCs可被USPIO标记；
　　（2）剂量为30mg Fe/kg的USPIO标记兔BMSCs时，标记率高且对BMSCs的生理性能无影响，是相对适宜的标记剂量；
　　（3）FSE序列T2WI上，1×105个磁标记细胞即可表现特征性低信号。

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前言

1 材料与方法

1.1 时间及地点

1.2 研究对象

1.3 实验试剂

1.4 主要设备

1.5 常用试剂的配置方法

1.6 实验分组

1.7 实验方法

1.8 统计学分析

2 结 果

2.1 BMSCs的标记、分离及培养

2.2 USPIO标记BMSCs的有效性、安全性

2.3 磁标记对BMSCs多向分化能力的影响

2.4 磁标记BMSCs体外MR扫描成像

3讨 论

3.1 应用MRI活体示踪移植干细胞的分析

3.2 静脉注射USPIO在体内标记干细胞的分析

3.3 MRI体外示踪磁标记细胞的分析

4不足之处

5结 论

参考文献

综述:MR示踪技术在干细胞移植治疗软骨缺损中的研究进展

致谢

在校期间承担/参与的科研课题与研究成果

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