大鼠外周血内皮祖细胞构建纳米生物探针的磁共振成像实验研究

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1、大鼠外周血内皮祖细胞构建纳米生物探针的磁共振成像实验研究曹爱红1，2石红建1聂芳1张宇3（1、210009南京，东南大学附属中大医院放射科，江苏省分子影像与功能影像实验室；2、2210006徐州，徐州医学院第二附属医院放射科3、东南大学生物科学与医学工程系）目的:建立稳定的体外分离培养、诱导分化大鼠外周血内皮祖细胞（endothelialprogenitorcells，EPCs），及应用纳米磁探针三氧化二铁(Fe2O3)-精氨酸(arginine)复合物体外标记EPCs构建纳米生物探针的方法，磁共振（MR）进行标记细胞成像。方法:抽取SD大鼠外周血

2、,应用Ficoll密度梯度离心的方法获得单个核细胞,同时应用VEGF和bFGF诱导,使之向内皮细胞分化,以免疫细胞化学鉴定贴壁细胞的内皮标志CD31,CD34,Flk21和vWF。制备Fe2O3-arginine复合物。对EPCs进行磁探针标记，普鲁士蓝染色显示细胞内铁，四氮噻唑蓝（MTT）比色试验评价磁探针标记EPCs后对细胞生长状况的影响，流式细胞分析检测标记、未标记细胞的细胞凋亡。应用MR的T1WI、T2WI、T2*WI三个序列进行细胞群成像。结果:经VEGF和bFGF诱导后的EPCs的内皮标志CD31,CD34,Flk21和vWF在不同时段

3、呈阳性表达。普鲁士蓝染色可见铁颗粒位于细胞质内，标记率接近100％；MTT比色试验示Fe2O3-arginine标记后第3d、4d、5d，标记的细胞组的光吸收值与未标记组比较，差异无统计学意义；流式细胞分析结果显示Fe2O3-arginine标记后细胞凋亡与未标记细胞间差异无统计学意义。磁共振成像（MRI）显示标记的细胞群信号强度的变化较未标记细胞群信号降低，以T2*WI的信号强度变化率最大，标记后7d的信号强度变化率较标记后1d者下降。结论:大鼠外周血中含有EPCs,在体外特殊诱导环境下,可定向分化为内皮样细胞。Fe2O3-arginine可以有

4、效标记EPCs构建纳米生物探针，且对EPCs的活力、增殖等生物学特性无明显影响。临床应用型1.5TMR可在体外进行标记细胞群成像，间接反映大鼠EPCs的数量和分裂增殖状态。关键词:内皮祖细胞;纳米生物探针；内皮细胞;分化；离体；标记；磁共振成像中图分类号;Magneticresonanceimagingexperimentalstudyofnano-bioprobeconstructionofendothelialprogenitorcellswhichwereisolationedfromratperipheralbloodlabeledwith

5、superparamagneticironoxideCAOAi-hong*，SHIHong-jian，NIEFang，ZHANGYu*DepartmentofRadiology，ZhongDaHospital，SoutheastUniversity，JiangsuKeyLaboratoryofMolecularImagingandFunctionalImaging，Nanjing210009，ChinaCorrespondingauthor：TENGGao-jun，Email：gjteng@vip.sina.com【Abstract】Objecti

6、veToinvestigatetheisolation,culture,proliferationanddifferentiationofendothelialprogenitorcells(EPCs)fromratcirculatingbloodandtostudyofmagneticresonanceimagingofnano-bioprobewhichwereconstructedwithendothelialprogenitorcellsandsuperparamagneticironoxide(SPIO).MethodsThemononu

7、clearcells（MNCs）wereisolatedfromSDratperipheralblood,andEPCswereselectedbyadherencemethod，theexpressionofcellmarkerswasassessedusingimmunohistochemistry.Fe2O3wasincubatedwithargininetoformFe2O3-arginine．EPCswereincubatedwithFe2O3-argininefor24hours．Intracellularironwasdetected

8、byPrussianbluestain．MTTassaywasusedtoevaluatecellsurvivalandp