大鼠骨髓内皮祖细胞 SPIO

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2011年3月第8卷第9期

·短篇论著·

CHINAMEDICALHERALD中国医药导报

EPCS是一类能分化成为血管内皮细胞的干细胞。1997年Asahara等[1]报道EPCS分离成功,并在体内证明其血管生成的能力。随后的研究显示这些细胞来源于骨髓,可特异性地向血管形成的部位(包括缺血组织及肿瘤微环境)归巢[2-4],参与受损部位的血管发生和血管生成,而且很少整合至正常血

管组织内。越来越多的研究认为,EPCS可能会成为新一代理想的再生医学工具或者基因治疗肿瘤的载体,为靶向性治疗提供可能性。SPIO作为MR阴性标记物标记移植细胞,可以为EPCS移植的MRI示踪奠定基础。1材料与方法

1.1实验动物及试剂、仪器

SD大鼠,体重120~150g,雌雄不拘,清洁级,由山西医

科大学实验动物中心提供。超顺磁性氧化铁纳米颗粒(Schering公司,德国),淋巴细

大鼠骨髓内皮祖细胞SPIO标记及检测崔碧,李健丁,张瑞平山西医科大学第一医院影像科,山西太原030001

[摘要]目的:研究大鼠骨髓内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCS)的分离、培养、SPIO标记,SPIO对EPCS的

标记效果及其对细胞存活、增殖以及凋亡的影响,为进一步的实验研究奠定基础。方法:SD大鼠体重120~150g,采用梯度密度离心法和贴壁法获取大鼠EPCS,采用25μg/mlSPIO对其标记,比较标记和未标记的EPCS。普鲁士蓝染色观察铁标记率,台盼蓝检测细胞活力,MTT法检测细胞增殖力,Calcein-AM/PI染色检测细胞活性及细胞膜完整性,AO/PI染色检测细胞凋亡率。结果:分离培养EPCS7~10d,细胞集落相互连接,呈典型的铺路石样外观。普鲁士兰染色显示SPIO(25μg/ml,24h)对细胞的标记率接近94%;比较SPIO标记及未标记的EPCS,细胞活力分别为(94.34±0.25)%和(95.33±0.31)%;MTT法检测两组间相比差异无统计意学义(P>0.05);Calcein-AM/PI染色检测细胞的活性和膜完整性,存活率分别为96%和97%;AO/PI染色两组细胞的凋亡率均为5%。结论:采用梯度离心法从骨髓中分离单个核细胞,经诱导培养可实现内皮祖细胞的分离培养。25μg/ml浓度的SPIO细胞标记率高,对细胞毒性小,且不影响EPCS的活力、增殖及凋亡。[关键词]内皮祖细胞;骨髓;超顺磁性氧化铁颗粒;标记

[中图分类号]R73-351[文献标识码]A[文章编号]1673-7210(2011)03(c)-033-04

RatboneendothelialprogenitorcellslabeledwithsuperparamagneticironoxideparticlesandthedetectionCUIBi,LIJianding,ZHANGRuipingDepartmentofRadiology,theFirstHospitalofShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,China[Abstract]Objective:Tostudytheisolation,culture,SPIOmarkoftheratbonemarrowprogenitorcells(endothelialprogenitorcells,EPCS),andobservewhetherthereisanyeffectoncellularviability,proliferationandapoptosis.whichlaythefoundationforfutureexperimentalstudies.Methods:TheEPCSwerecollectedfrombonemarrowofrats(weighing120-150g)andcultured.EPCSwereobtainedbydensitygradientcentrifugationandadhesive-screeningmethodsandlabeledwith25μg/mlSPIO.Markedandunlabeledgroupswerecompared.Prussianbluestainingwasusedtoidentifylabelingindex,Trypanbluestainingwasemployedtodetectcellvitality,MTTassaywasutilizedtodetectproliferationactivityofstemcells,Calcein-AM/PIstainingcellwasdetectedcellactivityandmembraneintegrity,AO/PIstainingwasdetectedcellapoptosis.Results:CellColonieswereconnected,showingthetypicalcobblestoneappearanceonthe7-10d.PrussianbluestainingshowedthatSPIO(25μg/ml,24h)ofcellslabeledrateofcloseto94%;comparedSPIOlabeledandunlabeledEPCS,cellviabilitywas94.34%±0.25%and95.33%±0.31%;MTTassaydetectedthattherewasnostatisticaldifferencebetweenthegroupscomparedwithItalyinrighteousness(P>0.05);Calcein-AM/PIstainingcellactivityandmembraneintegrity,survivalrateswere96%and97%;AO/PIstainingcellswitheredgroupsdeathratewas5%.Conclusion:Gradientcentrifugationfrombonemarrowmononuclearcellscanbeachievedbyinductionofendothelialprogenitorcells,isolatedandcultured;25μg/mlhighconcentrationsofSPIOcelllabelingdosenotaffecttheEPCSviability,proliferationandapoptosis.[Keywords]Endothelialprogenitorcell;Bonemarrow;Superparamagneticironoxid;Labeling

[基金项目]山西医科大学青年科技研究基金(项目名称:SPIO标记干细

胞移植治疗兔脊髓损伤的MR活体示踪;项目编号:2010021038-2)。[作者简介]崔碧(1984-),女,山西医科大学2008级在读硕士;研究方

向:腹部影像。[通讯作者]李健丁(1951-),男,本科学历,山西医科大学第一医院影像

科主任,教授;研究方向:腹部影像。

33·短篇论著·2011年3月第8卷第9期

中国医药导报CHINAMEDICALHERALD胞分离液、台盼蓝、胰蛋白酶(Sigma公司,美国),DMEM/L(Hyclone公司,美国),FBS(杭州四季青生物工程材料有限公司),VEGF,bFGF(Peprotech公司,英国),多聚甲醛(天津傲然精细化工研究所),钙黄绿素(Calcein-AM)、碘化丙啶(PI)(日本同仁化学研究所),倒置显微镜(Leica公司,德国),激光共聚焦显微镜(OLYMPUS,日本),CO2培养箱(SIM公司,美国)。1.2细胞的提取、分离与培养大鼠断颈处死后,置于75%酒精浸泡灭菌5min。无菌条件下分离肱骨、股骨和胫骨,去除肌肉组织,用注射器吸取PBS缓冲液反复冲洗骨髓腔,充分冲出骨髓组织后收集至离心管中。将冲洗液沿管壁缓缓加入盛有分离液的离心管内(两者体积比为1∶1),动作宜轻柔,勿使其与分离液混合,水平离心,2000r/min离心30min,将离心后的白雾状细胞层小心吸出来,用PBS液洗涤3次,应用DMEM/L培养基[含体积分数15%胎牛血清,bFGF和VEGF终浓度均为10ng/ml,青霉素(100U/ml),链霉素(0.1g/L)],接种于预铺有纤连蛋白3.5cm培养皿中,置入在10%CO2、37℃、饱和湿度的培养箱中。72h后进行第1次半量换液,洗去未贴壁细胞,于倒置显微镜下观察细胞形态变化,以后根据培养基变化情况每2~3天全量换液。1.3EPCS的磁标及观察SPIO标记细胞,细胞培养8天,加入终浓度25μg/ml的SPIO,置于培养箱内孵育24h,用PBS洗涤3次,去除未进入细胞的铁离子。1.3.1标记率测定普鲁士蓝铁染色,细胞爬片后用4%多聚甲醛固定30min,倒掉后PBS冲洗3次,晾干后加入新鲜Perls溶液(A液:2%亚铁氰化钾;B液:2%盐酸;临用前A、B液等量混合,静置3min),置培养箱孵育30min,PBS冲洗3次,加入0.5%中性红水溶液对比染色10min,PBS洗涤3次。光镜下观察核呈红色,Fe3+呈蓝色,表明标记成功并计算胞浆内存在蓝色颗粒的细胞数量和比例。1.3.2台盼蓝染色检测细胞活力标记细胞消化离心后制成细胞悬液,取90μl悬液和10μl台盼蓝染液混匀,细胞计数板与盖玻片上、下两侧各加10μl混匀液,镜下观察,计数100个细胞,细胞活力=染色阴性细胞数/100个细胞×100%。未标记组方法同上,倒置显微镜下分别于细胞标记后7d行细胞活性检测。1.3.3MTT法检测细胞增殖力消化EPCS后接种于96孔板中,每孔体积200μl,细胞数为1×106个/ml。标记组和未标记组每组24孔细胞,以纯培养基空白对照,培养1、3、5、7d后相同时间每组各取6孔细胞,加入20μlMTT液(5g/L)孵育4h后,吸弃孔内培养基,向每孔加入200μl二甲基亚砜,轻轻振荡10min充分溶解细胞代谢产物,以空白孔调零后求出各孔吸光度值,用酶标仪检测590nm吸光度值A590。1.3.4AO/PI染色检测细胞凋亡率用10mlPBS溶解AO原粉100mg制备成1%的AO母液;1mlddH2O溶解1mgPI,制备成1.5mmol/L的PI储备液(1mgPI/1mlH2O)(-20℃下避光冷冻保存)。细胞染色前加1mlAO母液和1mlPI储备液至8mlPBS中配制成染色溶液。取未标记细胞及标记细胞,各培养皿中加入100μl染液,37℃温孵10min后,用PBS洗3次。在激光共聚焦显微镜下观察,每皿随机取至少