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USPIO粒子造影剂及其应用
1 USPIO的理化及生物学特征超小型超顺磁氧化铁粒子(Ultrasmall Superparamagntic lron Oxide,USPIO)是一种新型的MR造影剂.代表产品有Combidex(AMI-227),它主要由非化学计量的Fe3O4磁性单晶体组成,外面包裹低分子量葡聚糖.电子显微镜和X线衍射研究表明,其内核平均直径为5nm,整个水溶性粒子的直径为20nm.在37℃,0.47T拉摩尔频率为20MHz的条件下,它的纵向弛豫率R1为231 mmol-1s-1,横向弛豫率R2为531mmol1s-1.放射性核素59Fe标记AMI-227的大鼠试验表明,其半衰期(T1/2)为81min,可生物降解成为机体的储备铁[1,2].
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放射性脑损伤的MRI研究进展
放射性脑损伤是头颈部肿瘤行放射治疗后的严重并发症之一,严重的损伤具有不可逆性.放射性脑损伤的早期检测和诊断尤为重要.就放射性脑损伤的发生机制、分类及MRI研究进展进行综述.
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USPIO增强MRI在检测颈动脉易损斑块炎性反应中的作用
动脉粥样硬化疾病是一种由血管壁损伤引起的慢性炎性反应.粥样硬化疾病的发生、发展都与单核巨噬细胞存在密切关系.斑块内的单核巨噬细胞的炎性增殖导致纤维帽变薄.进而发生各种易损斑块病变.巨噬细胞吞噬了超小超顺磁性氧化铁粒子(USPIO)后产生强烈的顺磁效应,在1.5 T MRI的T1WI、T2WI及T2*(梯度回波)序列上显示为低信号,可以发现炎性反应.故USPIO可作为诊断粥样硬化斑块的新型靶向对比剂.
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USPIO标记脐血间充质干细胞移植缺血缺氧脑病乳鼠的MRI示踪研究
目的 通过向10d龄乳鼠缺血缺氧模型注入USPIO标记人脐带间充质干细胞(MSCs),利用3.0TMR监测MSCs进入鼠体内后的生存、转化、迁移,探索MSCs移植活体示踪技术;观察MRI图像变化及神经学评分,初步探讨MSCs对乳鼠缺氧缺血性脑病(HIE)的治疗效果,并分析其治疗机制.方法 培养MSCs,以多聚赖氨酸(PLL)为转染剂,用USPIO对MSCs-PLL进行磁性标记;将磁标记的MSCs通过鼠尾静脉移植入HIE乳鼠体内,分别于移植前、移植后1d,10d行MRI观察及神经学评分(NSS评分).结果 ①USPIO-PLL可安全有效标记MSCs,标记率大于96％,细胞活性无影响;②移植后1d MRI可监测到MSCs到达病变区,10d时到达病变区MSCs增多,MRI信号降低(60.66±15.28)％ (P ＜0.05);建模成功后,MSCs组移植后1d、移植后10d脑梗死体积相对体积组间差异有统计学意义(P＜0.05);NS组(生理盐水对照组)差异无统计学意义(P＞0.05);MSCs组与NS组移植10d脑梗死体积相对体积的变化值比值差异有统计学意义(P＜0.05)③MSCs移植组、NS组移植10d后及移植前神经病学评分分别为(3.2±2.1),(8.0±1.9),(8.1±1.8)分,组间差异有统计学意义(P＜0.05).结论 MRI可以有效进行干细胞移植后的活体示踪;干细胞对缺血缺氧梗死区有定向趋化作用,可以促进受损神经恢复而起到治疗作用;为新生儿HIE临床治疗提供了有力的实验依据.
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肺癌靶向USPIO标记间充质干细胞MRI活体示踪研究
目的 将USPIO-PLL蛋白复合物标记人脐带间充质干细胞(MSCs)移植入小鼠LLC肺癌种植瘤模型,探索3.0TMR活体示踪技术.观察移植小鼠体内标记MSCs MR信号及肿瘤图像变化,探讨MSCs移植肺癌后的定向迁移、转化.方法 培养MSCs,以多聚赖氨酸(PLL)为转染剂,用USPIO对MSCs-PLL进行磁性标记.将磁标记的MSCs通过鼠尾静脉移植入LLC肺癌种植瘤小鼠体内,分别于移植前、移植后1d,10d行MRI观察.结果 ①USPIO-PLL可安全有效标记脐带间充质干细胞,标记率大于96％,细胞活性无影响.②移植后1d MRI可监测到MSCs到达病变区,10d到达病变区MSCs增多,MRI信号降低,差异有统计学意义(P＜0.05).建模成功后,MSCs组、NS组(生理盐水对照组)移植后1d,10d肿块体积组间差异均无统计学意义(P＞0.05).移植1d,10d抑瘤率均为正值.结论 MRI可以有效进行干细胞移植后的活体示踪,干细胞对LLC肺癌种植瘤有定向趋化作用,可以聚集至肿瘤区域,通过不同的抑瘤和促瘤生长发育机制相互交叉作用抑制肿瘤生长.
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USPIO增强MR与Gd-DTPA增强MR在兔动脉粥样硬化斑块中的对比研究
目的：初步探讨USPIO（羧基化三氧化二铁磁性纳米颗粒）增强MR与Gd-DTPA增强MR在动脉粥样硬化中的成像特点，比较两者对动脉粥样硬化斑块的检出率。方法：健康雄性新西兰大白兔35只，随机分为两组，实验组30只采用球囊导管损伤腹主动脉结合高脂饮食的方法建立兔动脉粥样硬化模型。对照组5只不做干预。12周后给予平扫、Gd-DTPA增强扫描、USPIO增强扫描。分别从两种对比剂增强的图像中各随机挑选97幅，与病理检查结果行对照研究，比较两者斑块的检出率。对照组任意取材对照。结果：实验组7只球囊损伤时意外死亡，2只死于喂养，1只死于实验麻醉，20只存活。对照组5只全部存活。制成172张病理切片，病理证实134个斑块组织，易损斑块72个。USPIO增强图像中经病理HE证实斑块84幅，检出率为86．6％；钆剂增强图像中HE切片证实斑块72幅，检出率为74．2％。斑块检出率比较字2＝3．96，P＝0．046。结论：USPIO增强MRA对斑块的检出率明显高于传统钆剂增强MR对斑块的检出率。 USPIO作为新型核磁对比剂对于动脉粥样硬化的检测具有明显的优越性。
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超微超顺磁性氧化铁对兔动脉粥样硬化斑块的MRI研究
目的:利用超微超顺磁性氧化铁(USPIO)对兔动脉粥样硬化斑块进行磁共振成像,分析其磁共振表现特点及其价值.方法:实验组以球囊导管损伤腹主动脉内膜+高脂饮食的方法建立兔动脉粥样硬化模型12只,对照组3只行假手术和普通饲料喂饲.12周后对所有动物行USPIO增强前后的腹主动脉磁共振扫描,连续跟踪扫描6d(每隔24h 1次),在T2WI序列上观察血管壁信号变化情况,比较管壁信号噪声比(SNR),并将磁共振结果与病理学相对照.结果:USPIO增强后显示实验组在T2WI序列上腹主动脉管壁信号逐渐降低,在第4天SNR值达到低点,较增强前信号差异有统计学意义(P＜0.05),而对照组腹主动脉在增强前后管壁信号无变化.病理证实所有动物模型兔腹主动脉都发生动脉粥样硬化病变,注射USPIO后处死的实验组兔普鲁士蓝染色为阳性,电镜显示USPIO颗粒存在于巨噬细胞胞浆的细胞器内.对照组兔腹主动脉病理检查为阴性.结论:USPIO颗粒可以被兔动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞特异性吞噬并引起相应的磁共振信号改变,USPIO磁共振成像有望在体观测动脉粥样硬化斑块内的炎症反应.
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USPIO标记脐带间充质干细胞靶向小鼠肺癌MR、病理对照研究
目的 将USPIO-PLL标记人脐带间充质干细胞(MSCs)移植入肺癌LLC种植瘤的小鼠,利用3.0T MR对MSCs活体示踪;运用免疫组化SABC法,探讨MSCs与血管内皮细胞生长因子(VEGF)表达及肿瘤血管的关系;综合分析移植MSCs对肺癌的影响.方法 培养人脐带MSCs;以多聚赖氨酸(PLL)为转染剂,用USPIO对MSCs-PLL进行磁性标记;将磁标记的MSCs通过鼠尾静脉植入LLC种植瘤小鼠体内,分别于移植前、移植后1 d、10 d行MRI观察;组织块行免疫组化.结果 (1)移植后1 d MRI可监测到MSCs到达肿瘤区,10 d到达肿瘤区MSCs增多,MRI信号降低,差异有统计学意义(P<0.05);移植1 d、10 d抑瘤率均为正值;(2)移植后10 d,MSCs移植组VEGF表达阳性率为86.67％,MVD值为44.22±12.36;NS组VEGF表达阳性率为26.67％,MVD值为20.29±8.47;VEGF阳性表达及微血管密度(MVD)值组差别均有统计学意义(P<0.05).结论 3.0T MR可以有效进行干细胞移植后的活体示踪;干细胞对肺癌具有双向作用:既可定向趋化分化抑制肿瘤生长,也可一定程度增强VEGF表达及微血管形成.
