超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的磁共振成像研究

摘要

目的 明确顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)体外标记兔骨髓间充质干细胞(MSCs)的适当浓度和不同标记浓度对细胞的生物学活性影响,以及经MR成像的特征和可成像的最低标记细胞量等.方法 分离、纯化、培养兔MSCs,体外不同浓度SPIO标记,荧光显微镜观察铁颗粒在细胞内的位置、不同标记浓度下的最佳孵育时间、不同标记浓度细胞形态的改变、细胞内铁颗粒的分布及标记率;测量并绘制未标记细胞和标记细胞的MTT生长曲线;选取适当浓度标记量,对不同细胞量组进行标记后MR成像,测量不同扫描序列标记细胞管的信号强度改变,并进行统计学分析.结果 标记后的铁颗粒均位于细胞质内;20～50μg Fe/ml培养液是SPIO标记干细胞的适当浓度阈值,超过50μg Fe/ml培养液浓度可使细胞的变形增殖能力受到不同程度的抑制;在此浓度阈值标记后孵育18～24h即可有效标记细胞97%～100%;细胞对铁颗粒的吸收与细胞的数量、标记浓度和孵育时间呈正相关;SPIO标记的MSCs在T2WI尤其是FFE(T2*WI)序列信号明显降低;在35μg Fe/ml培养液标记浓度下,MR可成像的最低细胞量为5×104;35μg Fe/ml培养液浓度时,标记细胞1×105和5×104MR成像可使T2WI、FFE图像信号均降低,而且没有使靶灶扩大的磁敏感伪影.结论 SPIO可以简便标记MSCs并且在适当浓度下对MSCs的生物学活性没有影响,MR T2WI和T2*WI序列可敏感显像磁性标记的干细胞.