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双功能分子影像探针标记的内皮祖细胞在肿瘤血管新生中的活体成像

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摘要

第一部分：
　　目的：探讨大鼠骨髓内皮祖细胞(endothelial progenitor cells，EPCs)体外分离、培养和扩增的方法，对培养的EPCs进行鉴定。观察双功能分子影像探针Conjugate1的细胞标记情况。
　　方法：取大鼠肱骨和股骨骨髓，密度梯度离心法分离单个核细胞，筛选出贴壁细胞，传代培养。通过分析细胞形态、细胞表面标志物等方法鉴定EPCs。将新型顺磁性/近红外荧光探针Conjugate1与EPCs在体外共同孵育，观察探针标记情况。
　　结果：大鼠骨髓悬液分离得到单个核细胞，体外培养后表现出内皮细胞典型的“铺路石”形态。细胞传代四次后能够内吞乙酰化低密度脂蛋白(ac-LDL)、结合凝集素-1(UEA-1)，具有内皮细胞功能。P4代细胞表达EPCs表面标志物CD34、CD133、vWF、VEGFR-2，而成熟内皮细胞表面标志物CD31表达较弱。P4代EPCs能够较好地吞噬双功能分子影像探针Conjugate1，探针标记率高达(96.7±2.6)％。
　　结论：通过密度梯度离心法可以得到具有干细胞特性的大鼠骨髓EPCs，这些EPCs具有分化增殖能力。新型双功能分子影像探针Conjugate1的EPCs标记率较高。
　　第二部分
　　目的：内皮祖细胞(endothelial progerlitor cells，EPCs)对肿瘤新生血管有重要意义。利用它的归巢特性，EPCs可被用作肿瘤靶向成像。本实验使用含有近红外荧光染料Cy5.5和磁共振T1阳性对比剂Gd的双功能分子影像探针Conjugate1对荷瘤鼠体内移植的EPCs进行活体示踪和肿瘤成像，验证EPCs在肿瘤中的成血管作用，探讨EPCs对肿瘤及新生血管生长的作用。
　　方法：分离培养大鼠骨髓EPCs，将标记或未标记Conjugate1的EPCs经心脏移植入人乳腺癌MDA-MB-231荷瘤鼠体内。按多个时间点进行活体磁共振成像，通过T1加权像观察EPCs的归巢现象，T1 map测算T1弛豫时间，通过T2加权像计算肿瘤体积。按设计的时间点进行活体光学成像，观察肿瘤信号改变。动物处死后取出肿瘤及肝脏、脾脏、肾脏、肺组织进行离体光学成像，观察EPCs在各器官的分布情况。通过病理学方法验证成像结果，观察EPCs的分化和成血管作用，计算肿瘤微血管密度。使用电感耦合等离子体质谱仪测量以上组织Gd含量。
　　结果：移植Conjugate1标记的EPCs后，磁共振T1加权像可以观察到肿瘤内不均匀高信号，T1弛豫时间显著降低。在三周观测期内，EPCs移植对肿瘤体积没有显著影响。活体和离体肿瘤光学成像均表明肿瘤信号增强。病理学检测证实，移植的EPCs能够归巢至肿瘤组织中，分化成为成熟内皮细胞并参与形成新生血管，EPCs的移植在三周观测期内对肿瘤微血管密度没有影响。各组织Gd含量测定证实Conjugate1标记的EPCs在肿瘤、肝脏和脾脏中聚集。
　　结论：磁共振和光学成像可以对Conjugate1标记的EPCs进行活体示踪，EPCs在肿瘤血管新生化过程中起到重要作用。

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