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神经干细胞超顺磁性氧化铁标记及体内外MRI示踪

朱文珍；李祥；漆剑频；夏黎明；王承缘；魏黎；雷皓

关键词：干细胞磁共振成像诊断显像动物实验

摘要： 目的使用超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米粒子对神经干细胞进行体外标记,并在体外及活体移植后对标记细胞进行MRI示踪.方法实验动物包括13只SD大鼠.联合应用SPIO及多聚左旋赖氨酸(PLL)通过受体介导的内吞作用标记神经干细胞,对标记细胞分别进行普鲁士蓝染色、电子显微镜观察、体外MRI示踪及活体移植后体内MRI示踪.体外1.5 T 及4.7 T MR扫描对象分为5组,分别为5×105个标记后培养1 d的细胞、5×105个相同时期未标记的细胞、提取标记细胞后的含铁培养基、相应的无铁培养基及蒸馏水.扫描序列包括轴面T1WI、T2WI及T2*WI,并在4.7 T MR仪上测量标记细胞的弛豫率R2及R2*的变化.结果 (1)该方法标记神经干细胞的有效率为100%,普鲁士蓝染色证实了每个标记细胞胞质内有多少不等的蓝染铁颗粒.(2)体外1.5 T及4.7 T MRI显示,标记细胞同未标记细胞相比,T1WI信号强度平均上升分别为20.53%及24.06%, T2WI信号强度平均下降分别为40.78%及50.66%,T2*WI信号强度平均下降46.57%及53.70%.1.5 T MRI上标记细胞的信号改变在T2WI与T2*WI之间差异无统计学意义 (F=3.06, P＞0.05),而T2WI及T2*WI与T1WI之间差异均有统计学意义(F=6.5, P＜0.05).(3)4.7 T MRI测量未标记细胞和标记细胞的T2分别为516 ms及77 ms,其弛豫率R2分别为1.94 s-1及12.98 s-1;T2*分别为109 ms及22.9 ms, 其弛豫率R2*分别为9.17 s-1及43.67 s-1.(4)标记细胞活体移植1周后行1.5 T MR检查,见移植部位在T2WI及T2*WI上呈显著低信号,而对照侧未见低信号.结论该方法标记神经干细胞简单高效,标记细胞弛豫率R2及R2*明显提高,并能采用 1.5 T MRI对标记细胞进行活体内外示踪研究.

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