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《北京协和医学院》 2013年
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光学—磁共振双模监测间充质干细胞治疗急性心肌梗死的实验研究

常宁  
【摘要】:目的:采用萤火虫荧光素酶(Fluc)和荧光染料CyI (Cy5的衍生物)标记SD大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),体外研究光学标记干细胞的有效性。将CyI染料标记的BMSCs/Fluc植入不同体重大鼠、小鼠急性心梗模型心肌组织中,探索在不同动物模型中光学示踪干细胞的可行性。结合超小超顺磁性氧化铁颗粒(USPIO)标记BMSCs/Fluc,双模态示踪干细胞在植入心肌组织后的存活、增殖、迁移和畸胎瘤形成。 方法:将成功转染、稳定表达Fluc的SD大鼠BMSCs/Fluc配制成不同浓度细胞液,行体外生物发光成像(BLI),验证Fluc标记有效性。采用不同CyI浓度和孵育时间对BMSCs/Fluc进行孵育。行体外荧光成像,确定恰当孵育条件。使用含USPIO(40μg/ml)和多聚赖氨酸(PLL,1.5μg/ml)的培养基与BMSCs/Fluc共孵育24h,普鲁士蓝染色观察铁颗粒细胞内分布。200g、150g、100gSD大鼠、20-25g Bal b/c小鼠各5只,开胸结扎冠脉前降支构建心梗模型,心肌植入CyI标记BMSCs/Fluc,术后第1天行BLI,选择阳性动物模型(Bal b/c小鼠)行后续实验。Bal b/c小鼠心梗模型心肌植入USPIO标记BMSCs/Fluc,术后第1、3、6、9天行生物发光成像,术后第3天行磁共振检查。取病理行HE染色和普鲁士蓝染色观察心肌组织USPIO颗粒分布情况。 结果:CyI孵育浓度1.0×10-6、孵育时间4h时,荧光强度最强,死细胞数未见明显变化。CyI与Fluc光信号强度均随细胞数增加而线性增加。在体光学成像中,不同体重大鼠及小鼠心梗模型心脏均未见CyI荧光信号,离体可见。Bal b/c小鼠心梗模型BLI可见光信号,但SD大鼠BLI未见。USPIO标记BMSCs/Fluc植入Bal b/c小鼠心梗模型心肌组织中后,BLI光强度逐渐减少,9天内降至0,表明干细胞逐渐死亡,未见增殖、迁移及畸胎瘤形成。磁共振可见左心室前壁低信号区域。病理结果显示USPIO与移植干细胞在心肌的分布一致。 结论: 1、CyI孵育浓度1.0×10-6mol/L孵育时间4h可安全有效标记BMSCs/Fluc,且体外检测荧光强度随细胞数量增加而增加,呈线性关系; 2、Fluc可对Bal b/c小鼠心梗模型心肌局部注射干细胞进行在体生物发光成像,CyI荧光染料标记可在离体条件下示踪移植干细胞; 3、USPIO标记的BMSCs/Fluc植入Bal b/c小鼠心梗模型心肌组织中后,生物发光信号逐渐减少,表明干细胞逐渐死亡,未见增殖、迁移及畸胎瘤形成;MRI可对心肌移植的USPIO标记的BMSCs/Fluc进行在体示踪;病理结果显示USPIO与移植干细胞在心肌的分布一致
【学位授予单位】:北京协和医学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:R542.22

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