双模态标记F344大鼠骨髓间充质干细胞移植入大鼠心脏后离体及在体影像示踪

• 作者: 何泳蓝 孔令燕 曹剑 王怡宁 石新琳 薛华丹 金征宇 雷晶 马国涛
• 来源期刊: 中国医学科学院学报
• 关键词: 红色荧光蛋白 超小超顺磁性氧化铁 骨髓间充质干细胞 荧光成像 磁共振成像
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 474-479
• 分类号: R332
• 语种: 中文
• DOI: 10.3881/j.issn.1000-503X.2012.05.007

摘要

目的 利用超小超顺磁性氧化铁(USPIO)标记带有红色荧光蛋白(RFP)的F344大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),探索双模态成像示踪标记干细胞示踪的可行性.方法 使用含USPIO(40 μg Fe/ml)的培养基与BMSCs/RFP共孵育培养24 h,标记后行普鲁士蓝染色、透射电镜检查及台盼蓝染色验证标记的有效性和安全性.实验组(n=8)通过心肌局部注射方式将双标干细胞移植至急性心肌梗死F344大鼠的梗死心肌周围,术后不同时间点(1d、1周、2周和4周)行磁共振成像和荧光成像,对双标干细胞进行示踪并比较信号强度变化；对照组(n=2)不注射细胞,行磁共振和光学成像.4周后将大鼠麻醉处死后取心脏病理行HE染色、普鲁士蓝染色和荧光成像,观察双标干细胞在心肌内的分布.结果 共孵育培养24 h的方式可以有效、安全地构建USPIO-RFP双标BMSCs干细胞,普鲁士蓝染色显示USPIO标记阳性率为99％,透射电镜提示USPIO颗粒主要位于胞质内溶酶体中.台盼蓝染色显示标记组和阴性对照组活细胞率差异无统计学意义(95.7％比96.3％,P＞0.05).心肌局部注射双标干细胞的实验组8只大鼠,磁共振成像在术后4周内均能观察到注射区域信号强度降低,并且信号强度随时间的延长变化无统计学意义(P=0.66)；在体荧光成像未能检测到荧光信号,而离体荧光成像检测到心脏表面细胞注射区域有较弱的荧光.病理切片染色显示梗死心肌周围细胞核密度增加,心肌中蓝染颗粒及荧光成像发光分布区域与HE染色中细胞核密度增加区域一致.结论 USPIO-RFP双标干细胞注射至大鼠急性梗死心肌后,在体磁共振成像在一定时间内能够实现对干细胞的示踪成像,离体荧光成像和病理荧光成像可以示踪移植干细胞.