菲立磁标记食蟹猴骨髓间充质干细胞的脑内移植示踪研究

中枢神经系统损伤后的再生修复问题一直是神经科学领域关注的重点之一,骨髓间充质干细胞移植治疗拓宽了人类中枢神经系统损伤的治疗前景,而非侵入性的磁共振成像能活体追踪移植细胞,评价移植效果。应用菲立磁标记食蟹猴骨髓来源的间充质干细胞,在脑立体定位仪引导下,自体脑内移植。结果显示,菲立磁标记间充质干细胞的有效率高达90%以上,移植区磁共振影像呈明显的低信号改变。标记的间充质干细胞移植后在脑内存活,并向周围的脑实质内迁移。移植8周后,发现移植细胞通过血管向对侧脑部迁移,但并未发现移植细胞向神经细胞分化。这些结果提示,菲立磁可用于标记、追踪脑内移植的食蟹猴骨髓间充质干细胞,标记的移植细胞可在脑内存活、迁移。     

间充质干细胞双标记光学成像的体内试验研究

目的:验证双标记生物发光成像活体观测MSCs在肝癌裸鼠模型向肿瘤病灶的趋化作用的可行性。方法:应用fluorescence(荧光)与bioluminescence(生物发光)两种成像方法,对MSCs进行CM-Di I荧光标记及对人肝癌细胞Hep G2进行Fluc-慢病毒感染并由此建立裸鼠肝癌模型,构建双标记成像系统,应用精诺真小动物光学成像仪在裸鼠肝癌模型中观测间充质干细胞向肿瘤的趋化作用。结果:在鼠尾静脉注射标记MSCs细胞后21天荧光成像可见MSCs主要积聚于肿瘤病灶处及肝脏。生物发光成像后可监测到病灶处由luciferase标记肿瘤细胞(Hep G2)发出荧光;将荧光成像与生物发光成像所得图像经后处理融合后,可见证间充质干细胞像肿瘤病灶定向迁徙的生物过程。经肿瘤病理切片证实间充质干细胞成功迁徙至肿瘤病灶中。结论:应用间充质干细胞双标记光学成像系统实现MSCs在活体内对肿瘤的趋化过程进行观测是可行的。这种成像方法可作为下一步以MSCs为载体的肿瘤基因治疗的有效监测手段。     

慢病毒介导EGFP转染骨髓间充质干细胞在胶质瘤模型中迁移分布的研究

目的:如何证实骨髓间充质干细胞(BMSCs)是胶质瘤基因治疗中最好的药物载体?将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标记的大鼠骨髓间充质干细胞移植入大鼠C6胶质瘤模型脑内,观察骨髓间充质干细胞在肿瘤内的迁徙与定位。方法:贴壁法培养大鼠骨髓细胞获取纯化的BMSCs。慢病毒介导EGFP转染BMSCs,于荧光显微镜下观察EGFP的表达,并行流式细胞仪检测EGFP阳性转染率。利用立体定向仪将培养好的C6细胞注入大鼠脑内,建立大鼠脑内胶质瘤模型。将标记EGFP的BMSCs利用微量注射器注入模型鼠脑内;移植后第1,7天处死大鼠,用荧光显微镜观察BMSCs在肿瘤内的迁移分布。结果:实验成功建立了大鼠脑内胶质瘤模型。以EGFP标记的BMSCs在模型鼠脑内主动迁移分布于肿瘤内部及肿瘤与正常脑组织交界侧。结论:骨髓间充质干细胞可以作为肿瘤基因治疗的良好载体。     

绿色荧光转基因大鼠模型的建立

目的随着干细胞研究的推进,大鼠干细胞的研究日趋迫切。本研究旨在为活体荧光影像系统、干细胞归巢、细胞移植体内示踪研究,提供绿色荧光蛋白EGFP转基因大鼠模型。方法通过显微注射方式获得EGFP转基因大鼠,采用活体荧光影像系统、激光共聚焦显微镜,对EGFP转基因大鼠各个组织的荧光表达水平进行比较;采用流式细胞术检测转基因大鼠血液和骨髓细胞、骨髓干细胞的荧光标记率,筛选骨髓干细胞高效标记绿色荧光的转基因大鼠。结果建立了心脏、肝脏、肌肉、肺、胰腺、脑、膀胱、胃、肾脏、肠和脾脏组织中,系统性表达EGFP的SD-TgN（ACT-EGFP-1）ZLFILAS转基因大鼠;流式细胞术检测表明,该品系血液细胞绿色荧光标记率为94.4%,骨髓干细胞绿色荧光标记率为97.8%。结论建立了多组织系统性高表达绿色荧光,骨髓干细胞荧光标记率高达95%以上的转基因大鼠,为影像分析,造血干细胞的归巢等研究提供了大鼠模型。     

人宫颈癌细胞Hela移植模型肿瘤生长的荧光分析和卡尺测量的比较

目的建立稳定表达绿色荧光蛋白的人宫颈癌细胞系,建立移植瘤模型并比较移植模型肿瘤生长的荧光分析和卡尺测量的优缺点。方法以Lipofectamine 2000介导chickenβ-actin-GFP-NEO转染人宫颈癌细胞Hela,经梯度浓度G418筛选获得稳定表达绿色荧光蛋白的细胞克隆并扩大培养。BALB/cA-nu裸鼠皮下接种1×10^6个发光细胞使其成瘤,利用活体荧光成像系统和游标卡尺观察肿瘤的生长情况。结果获得了稳定表达GFP的人宫颈癌细胞株,将其接种到裸鼠体内可成瘤。活体荧光成像观察发现,1至3周随着肿瘤体积逐渐增大,平均荧光光子数逐渐增加;4周时随着肿瘤出现明显坏死,平均荧光光子数呈现下降趋势,而游标卡尺测量结果显示肿瘤在4至5周仍然不断的增大。结论绿色荧光蛋白能够在人宫颈癌细胞Hela中长期稳定表达,用绿色荧光蛋白标记的人宫颈癌细胞Hela建立的裸鼠肿瘤模型可以为人宫颈癌研究提供理想的实验材料,应用小动物活体成像系统能够客观定量评价活的肿瘤细胞在动物体内的生长情况,而不是肿瘤体积的变化。     

荧光素酶标的人肝癌细胞裸鼠异种移植瘤模型的生物发光成像和PET-CT成像比较

目的利用荧光素酶基因标记的人肝癌细胞株BEL-7402建立裸鼠肝原位移植模型,及小鼠肝原位移植模型的生物发光和小动物PET-CT成像的比较。方法构建表达荧光素酶基因的真核表达载体并将其转入人肝癌细胞BEL-7402,经梯度浓度G418筛选获得稳定表达荧光素酶基因的细胞克隆并扩大培养。BALB/cA-nu裸鼠肝门静脉接种5×105个发光细胞使其成瘤,活体荧光成像和小动物PET-CT成像系统观察肿瘤的生长情况。结果获得了稳定表达Luc的人肝癌细胞株,将其接种到裸鼠体内,活体荧光成像系统观察发现能够成瘤,小动物PET-CT影像观察发现小鼠肝脏边缘对18 F-FDG有高摄取区域。结论利用荧光素酶基因标记的人肝癌细胞BEL-7402成功建立了原位肝癌裸鼠模型,小动物活体成像结合小动物PET-CT技术为原位肿瘤模型的建立提供了一种新的可靠的技术,为进一步研究肝癌生长转移机制和药物开发提供了新的有用工具。     

新型慢病毒转染四种细胞及在体内示踪的研究

目的探讨最佳的生物标记方法示踪细胞,更好地观察细胞移植后在体内的归巢情况。方法本实验室用一种新型慢病毒(e GFP+PURO Lentivirus)转染了四种细胞,确定了四种细胞的最佳感染复数,细胞转染成功后,用最佳浓度的嘌呤霉素筛选,获得四种稳定的GFP阳性表达细胞株。所用的细胞包括人脐带间充质干细胞(h UC-MSC),树鼩脐带间充质干细胞(TS-UC-MSC),人胚肾细胞(293T),C57BL小鼠骨髓间充质干细胞(C57-BMSC)。结果用新型慢病毒(e GFP+PURO Lentivirus)成功转染四种常用细胞,转染成功率100﹪,细胞成功标记上GFP荧光,并确定了最佳的嘌呤霉素使用浓度,确定了不同细胞的感染复数。最终确定TS-UCMSC的最佳感染复数为240,h UC-MSC的最佳感染复数为150,293T的最佳感染复数为100,C57-BMSC的最佳感染复数为50。用带荧光的C57-BMSC细胞回输C57BL小鼠体内,冰冻切片在肝中找到标记细胞,在脾、肺、肾、心未找到标记细胞,说明外来细胞主要在肝脏中代谢。结论在细胞移植治疗时,细胞成功标记上GFP能在动物体内进行示踪,良好的细胞示踪方法可以很好地反映所研究细胞在体内外的动向。     

活体荧光成像对裸鼠肝癌细胞系MHCC97-H原位移植模型的动态量化分析

目的:利用生物自发光的裸鼠肝癌原位移植模型,以活体荧光成像技术对肝癌的生长和转移情况进行动态、量化分析.方法:将稳定转染了荧光素酶(luciferase)基因的人肝癌细胞株MHCC97-H-LUC细胞,移植至裸鼠肝脏包膜下,每周利用活体荧光成像系统对裸鼠体内移植瘤的生长部位和范围进行成像,测量肿瘤细胞生物发光量,动态观察肝癌细胞在裸鼠体内的肿瘤数量、生长速度和转移情况.结果:建立可稳定表达荧光素酶的人肝癌细胞株MHCC97-H-LUC并用于进行生物自发光的裸鼠原位移植模型;利用活体荧光成像系统对裸鼠体内的移植瘤成像,见发光部位由肝脏向腹腔扩散,发光量随时间呈指数级增长;病理学观察证实肿瘤细胞长.结论:利用活体荧光成像技术的动态量化分析可灵敏、准确地监测裸鼠肝癌原位移植模型中肿瘤细胞的生长及转移情况,为肿瘤发生、生长、转移机制及对抗肿瘤生长和转移的体内研究提供了科学的量化手段.     

SW1990和Capan-2红色荧光标记胰腺癌移植肿瘤模型的建立和比较

目的建立稳定表达红色荧光蛋白基因的人胰腺癌细胞系,为体内监测肿瘤的早期生长及抗肿瘤药物的药效评价建立一种新的肿瘤动物模型。方法以Lipofectamine 2000介导chickenβ-actin-RFP-NEO转染人胰腺癌细胞SW1990和Capan-2,经梯度浓度G418筛选获得稳定表达红色荧光蛋白的细胞克隆并扩大培养。BALB/cA-nu裸鼠皮下接种1×106个发光细胞使其成瘤,活体荧光成像系统观察肿瘤的生长情况。结果获得了稳定表达RFP的两种不同的人胰腺癌细胞株,将其接种到裸鼠体内可成瘤,利用活体成像系统观察了肿瘤的生长动态过程,并且SW1990肿瘤细胞的生长速度较Capan-2细胞快。结论用红色荧光蛋白标记的人胰腺癌细胞建立的裸鼠肿瘤模型为胰腺癌的研究和相关药物筛选提供了可进行荧光影像活体、动态分析的动物模型。     

荧光素酶标记人胃癌细胞裸鼠原位移植模型的建立

目的建立荧光素酶标记人胃癌原位异种移植模型。方法将萤火虫荧光素酶作为标记基因导入人胃癌MGC803细胞,建立稳定表达荧光素酶的细胞,将其接种裸鼠胃壁浆膜下,建立胃癌裸鼠原位肿瘤模型。用活体荧光成像系统检测肿瘤的发生发展,并进行小动物超声影像和病理学分析。结果裸鼠原位成瘤率为100%,活体荧光成像观察发现在接种第7天,就可以观察到肿瘤发光。21 d后肿瘤进入对数生长期,28 d后肿瘤出现明显坏死,平均荧光光子数呈现下降趋势。超声成像发现小鼠胃部有直径为8.39 mm,面积为28.92 mm2瘤块。结论荧光素酶标记可以实时监测原位异种移植人胃癌生长状况。     

人脐带间充质干细胞在Balb/c裸鼠体内的分布情况研究

目的研究人脐带间充质干细胞（hUCMSCs）在BalB/c裸鼠体内的分布。 方法采用DiR标记hUCMSCs,以MTT法检测标记hUCMSCs体外培养的生长增殖,流式细胞术检测标记hUCMSCs的细胞表型,以诱导分化法检测标记hUCMSCs的成骨、成脂、成软骨诱导分化能力,小动物活体成像法检测DiR标记hUCMSCs尾静脉给药后在小鼠体内的分布情况。采用t检验对测得的hUCMSCs增殖数据进行统计分析。 结果0,24,48,72,96,120 h MTT法测得的DiR标记hUCMSCs吸光度值与未标记组相比差异无统计学意义,DiR标记对hUCMSCs细胞表型没有明显影响,对其成骨、成脂、成软骨多向诱导分化能力没有影响,DiR标记hUCMSCs尾静脉给药后,荧光首先分布于肺脏,随时间逐渐迁移至肝脏和脾脏,最终归巢和分布于肝脏、脾脏和肺脏,荧光强度肝脏>脾脏>肺脏,随时间逐渐减弱,至4周时动物肝脏、脾脏和肺脏仍有荧光存在。 结论DiR标记不影响hUCMSCs体外增殖、细胞表型表达和多向诱导分化能力,DiR标记hUCMSCs尾静脉注射后首先分布在肺脏,存在明显的首过效应,然后逐渐迁移至肝脏和脾脏,主要分布和归巢在肝脏、脾脏和肺脏。     

人结肠腺癌细胞HCT－8绿色荧光标记肿瘤模型的建立

目的筛选表达绿色荧光蛋白基因的人的单克隆结肠腺癌细胞系,为体内监测肿瘤的早期生长建立一种新的肿瘤动物模型。方法以脂质体2000介导chicken β－acfin-GFP—NEO转染人结肠腺癌细胞HCT－8,经梯度浓度G418筛选获得稳定表达绿色荧光蛋白的细胞克隆并扩大培养。BALB／CA－nu裸鼠皮下接种1×10^6个发光细胞使其成瘤,活体荧光成像系统观察肿瘤的生长情况。结果获得了稳定表达GFP的人结肠腺癌细胞株,将其接种到裸鼠体内可成瘤,利用活体成像系统观察了肿瘤的生长过程,肿瘤的发光随着观察时间的延长而增加。结论绿色荧光蛋白能够在人结肠腺癌细胞HCT-8中长期稳定表达,用绿色荧光蛋白标记的人结肠腺癌细胞HCT-8建立的裸鼠肿瘤模型为进一步研究结肠肿瘤和相应的药物筛选提供了一种简便、可行的新方法。     

电转系统介导的荧光素酶稳定表达PANC-1细胞的构建及其生物发光成像检测

在构建稳定表达荧光素酶的人胰腺癌PANC-1细胞的基础上,建立适合活体成像研究的胰腺癌动物模型,为深入研究胰腺癌发病机制打下基础。该研究运用Lonza NucleofectorTM核转染系统将携带有荧光素酶基因(firefly luciferase,luc)的质粒(GV258)稳定转染PANC-1细胞,利用嘌呤霉素筛选出能稳定表达荧光素酶的细胞株PANC-1-LUC,并应用活体成像系统对其体内外生物发光进行检测。进一步构建PANC-1-LUC裸鼠皮下移植瘤,同样方法接种慢病毒载体构建的PANC-1-luc细胞作为对照,观察成瘤率、瘤体积,检测生物发光强度。体内外生物发光检测结果均显示,光通量值与细胞数之间呈显著的直线相关(P0.01)。PANC-1-LUC细胞皮下接种裸鼠,1周成瘤率即达80%以上,瘤体积可达平均100 mm3。观察6周,裸鼠皮下肿瘤生长符合Gompertzian曲线。每周的生物发光检测结果均显示,PANC-1-LUC移植瘤的光强度与瘤体积有显著的线性关系(P0.05)。以上结果说明,该文所构建的PANC-1-LUC细胞株能够稳定、长期地表达荧光素酶,更适合构建活体成像研究的裸鼠胰腺癌模型。     

人胰腺癌裸鼠异种移植瘤模型的生物发光成像和超声成像比较

目的利用荧光素酶基因标记的人胰腺癌细胞株Capan-2建立胰腺癌裸鼠移植模型,评价生物发光和小动物超声成像在移植瘤模型建立中的作用。方法将表达荧光素酶基因的真核表达载体转入人胰腺癌细胞Capan-2,将1×106人胰腺癌细胞悬液分别接种于裸鼠胰腺和右后肢皮下,使其成瘤。生物发光成像和小动物超声成像系统观察肿瘤的生长情况。结果肿瘤细胞原位移植成功率为75%,皮下移植成功率为100%。生物发光成像系统在肿瘤细胞原位接种第7天,可以观察到肿瘤发光;小动物超声成像系统在肿瘤细胞皮下接种第7天,可以测量肿瘤的大小,但在肿瘤细胞原位接种的第7天不能测量肿瘤的大小。另外肿瘤细胞在裸鼠皮下生长的速度比原位生长速度快3倍左右。结论生物发光成像系统更适用于肿瘤早期监测,为深入研究胰腺癌的发生发展、侵袭转移机制提供理想工具。     

绿色荧光蛋白标记人脐带间充质干细胞大鼠卵巢移植的实验观察

目的观察人脐带间充质干细胞(MSCs)移植于大鼠卵巢后存活的情况,为MSCs参与动物实验提供实验依据。方法以腺病毒介导绿色荧光蛋白(GFP)基因体外转染MSCs 48 h,于大鼠腹腔卵巢注射移植,于注射移植后1h及移植后3、7、21 d取材并在荧光显微镜下观察MSCs的存活情况。取材石蜡切片行苏木精-伊红(HE)染色观察移植细胞部位组织病理图像。结果 MSCs注射移植后3 d、7 d时GFP荧光表达较强,细胞轮廓清晰,与注射后1h平均吸光度值比较,移植后3、7 d检测荧光吸光度值差异均无统计学意义(P0.05);移植后21 d时GFP荧光表达较弱,吸光度值差异有统计学意义(P0.05)。术后大鼠组织切片光镜下移植的MSCs细胞清晰可见,无急性排斥反应特征出现。结论 MSCs在大鼠腹腔卵巢移植,其与异种个体组织相容性较好。     

活体动物体内光学成像技术的研究进展及其应用

活体动物体内光学成像是利用基因改构进行内源性成像试剂或外源性成像试剂标记细胞、蛋白或DNA，从而非侵入性地报告小动物体内的特定生物学事件的技术。活体成像可以直观灵敏地监测基因的表达模式、标记和示踪细胞、探讨蛋白间的相互作用，因而这一技术被广泛地用于分析基因的表达模式、评价基因治疗效果、评估肿瘤的发生和转移、监测移植器官等。简要综述了现有活体动物体内光学成像技术的基本原理、技术进展和相关应用。     

人结直肠癌细胞HCT116红色和绿色荧光标记肿瘤模型的建立

目的筛选表达绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白基因的人的单克隆结直肠癌细胞系,为体内监测肿瘤的早期生长建立一种新的肿瘤动物模型。方法以脂质体2000介导chickenβ-actin-GFP-neo和chickenβ-actin-DsRed-neo转染人结直肠癌细胞HCT-116,经梯度浓度G418筛选获得稳定表达红色和绿色荧光蛋白的细胞克隆并扩大培养。BALB/CA-nu裸鼠皮下接种1×10^6个发光细胞使其成瘤,活体荧光成像系统观察肿瘤的生长情况。结果获得了稳定表达GFP、DsRed的人结肠癌细胞株,将其接种到裸鼠体内可成瘤,利用活体成像系统观察了肿瘤的生长过程,肿瘤的发光随着观察时间的延长而增加。结论红色和绿色荧光蛋白能够在人结直肠癌细胞HCT-116中长期稳定表达,用红色和绿色荧光蛋白标记的人结直肠癌细胞HCT-116建立的裸鼠肿瘤模型为进一步研究结肠肿瘤和相应的药物筛选提供了一种简便、可行的新方法。     

增强型绿色荧光蛋白标记兔间充质干细胞体外复合小肠黏膜下层的生长特性

目的利用绿色荧光蛋白（EGFP）标记兔来源的骨髓间充质干细胞（BMSC）,观察其作为种子细胞复合SIS基质体外培养的生长特性,为复合物回植体内时间提供参考。方法通过物理和化学方法制备小肠黏膜下层（SIS）;取新西兰大白兔分离BMSC,体外培养增殖至P3代,行转染增强型EGFP,转染前后根据增殖速度,绘制生长曲线。然后将转染后的第3代间BMSC,以30×106的浓度接种于1 cm×1 cm大小的SIS支架材料上培养。观察细胞转染后的生长特性,检测复合后的细胞总数,荧光显微镜观察复合后细胞形态。结果 BMSC经转染后生长增殖速度未受明显影响。细胞DNA检测显示复合物培养第7天培养结果显示细胞增殖状态最佳差异有统计学意义（P〈0.05）。荧光显微镜观察显示复合物培养7天细胞增殖良好差异有统计学意义（P〈0.05）,第10天后呈现老化状态。结论增强型的EGFP转染不影响间充质干细胞传代以及增殖。间充质干细胞-SIS基质复合物体外培养7 d回植较为合适。     

间充质干细胞活体无创示踪技术研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)作为一种具有自我更新和多向分化能力的细胞,因其免疫规避、修复再生和免疫调节等特性而受到广泛关注。此外,MSCs还被用作负载治疗药物的载体。近几年来有关MSCs的实验数量大幅增加,但MSCs在体内的分布、迁移、归巢、分化、存活及安全性问题目前尚不明确,仍限制着干细胞疗法的发展。随着成像技术的不断提升,无创活体示踪方法逐渐成为应用主流,能够对移植的外源性MSCs存活和迁移模式进行动态监测。本文对不同标记方法、成像方式及其优缺点进行了探讨,并对示踪技术的未来进行了展望,以期为MSCs示踪研究提供新的思路。     

建立绿色荧光蛋白标记的小鼠胚胎干细胞系及向心肌样细胞的分化

带有GFP基因的ESD3细胞系是一个良好的可以用于研究体内和体外细胞分化和组织产生的模型。用磷酸钙共沉淀法将质粒pEGFP-N2导入小鼠胚胎干细胞D3细胞系中 ,在荧光显微镜下以 488nm激发光检查阳性克隆 ,并进行初步扩增。经G4 18筛选后 ,机械挑取EGFP强阳性表达的克隆 ,并在丝裂霉素C处理的小鼠胚胎成纤维细胞的饲养层上 ,在无选择性压力的条件下 ,进一步扩大培养 ,获得纯化的转染细胞系。20代以后 ,转染细胞仍然表达绿色荧光蛋白。PCR检测表明 8代和 18代转染细胞均携带有GFP标志基因。对稳定表达EGFP的干细胞系进行碱性磷酸酶染色、拟胚体和畸胎瘤形成的检测 ,证明这些细胞具有干细胞的特征。经拟胚体 ,可进一步分化成具有搏动能力的心肌细胞 ,分化百分率为 30 %～ 4 0 % ,较未转染细胞 60 %～ 70 %的分化率低 ,造成低分化率机制还不清楚。这些细胞在激光共聚焦显微镜下呈绿色荧光 ,免疫组化染色显示具心肌细胞特异的cTnT分子标志。该EGFP标记的干细胞系带有可进行原位、实时检测的绿色荧光 ,可应用于细胞移植和体内分化的研究.