自合成超顺磁性纳米颗粒标记脂肪间充质干细胞的体外MR示踪研究

MR tracking in vitro of adipose tissue-derived stem cells labeled with self-synthesis superparamagnetic iron oxide nanoparticles

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摘要目的:对新型超顺磁性氧化铁颗粒标记脂肪间充质于细胞的标记和体外示踪可行性研究.方法:新型超顺磁性氧化铁颗粒由大连化物所提供.脂肪干细胞来源于切除的乳腺组织(患者知情同意).用不同浓度(1、5、10、25、50、100 μg/mL)超顺磁性氧化铁颗粒标记脂肪间充质干细胞,分别行普鲁士蓝染色(观察标记率)、台盼蓝染色(观察细胞活力)、MTT(观察细胞增殖能力).分别取不同标记浓度1×106个细胞用1.5 mL琼脂糖重悬于2 mL EP管,行MRI扫描.所有MRI均用GE 3.0T signa-HDxt MR扫描仪、8通道腕关节线圈扫描,序列包括SET1WI、FSE T2WI、GRE T2*WI和R2* mapping序列.MRI扫描信息传至AW VolumeShore2工作站,分别测量信号强度(T1WI、T2WI、T2*WI),计算并测量R2*值,并计算变化率.结果:在25 μg/mL浓度以上,标记率可以达到95％,随着浓度的增加,细胞内蓝染颗粒逐渐增多.浓度在50 μg/mL以上时,标记的细胞存活率明显下降,增殖能力也受到影响.不同标记SPIO铁浓度(1、5、10、25、50、100 μg/mL)的T1WI和T2WI影像随着铁浓度的升高信号降低,25 μg/mL以上标记的EP管的信号强度T2WI信号降低更为明显;在T2*-GRE序列上,10 μg/mL以上标记的EP管的信号强度明显降低;R2*值也显示随着SPIO铁浓度升高而增高,25 μg/mL以上铁浓度测得的R2*值明显高于10 μg/mL铁浓度.结论:新型超顺磁性氧化铁颗粒能直接有效标记细胞,适当的标记铁浓度对细胞生物学活性无明显影响;最适标记铁浓度为25 μg/mL.