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科研进展

苏州纳米所张智军研究团队在金基CT纳米示踪剂用于肺纤维化治疗过程中移植干细胞的示踪研究取得进展

发布日期(qi):2018-10-28 浏览次数: 【关闭】

  肺(fei)纤维化(hua)疾病是(shi)一种常(chang)见的(de)(de)(de)(de)进行(xing)性和(he)(he)致(zhi)命性肺(fei)间质疾病,其(qi)主要特(te)点是(shi)成纤维细(xi)胞(bao)过(guo)度(du)(du)地增殖和(he)(he)细(xi)胞(bao)外基(ji)质的(de)(de)(de)(de)过(guo)度(du)(du)沉积,从而导致(zhi)正常(chang)的(de)(de)(de)(de)肺(fei)组(zu)织结构和(he)(he)功能被破坏。其(qi)发(fa)病机(ji)制(zhi)尚不(bu)清(qing)楚(chu),目前缺乏有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)治疗(liao)药物。据文献(xian)报(bao)道(dao),间充质干(gan)(gan)细(xi)胞(bao)可以(yi)在受损组(zu)织部位被激(ji)活,通过(guo)旁分(fen)泌产生抑制(zhi)纤维化(hua)和(he)(he)凋亡现象(xiang)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本因子,刺(ci)激(ji)宿(su)主祖细(xi)胞(bao)修复(fu)肺(fei)损伤。但干(gan)(gan)细(xi)胞(bao)移(yi)植体(ti)内(nei)后的(de)(de)(de)(de)位置、分(fen)布及其(qi)存活状态尚不(bu)清(qing)楚(chu)。因此,急(ji)需开发(fa)一种非(fei)侵入性且可视化(hua)的(de)(de)(de)(de)影像技术,对体(ti)内(nei)移(yi)植干(gan)(gan)细(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)命运和(he)(he)分(fen)布等进行(xing)研究,从而有(you)效(xiao)(xiao)指导干(gan)(gan)细(xi)胞(bao)对肺(fei)纤维化(hua)的(de)(de)(de)(de)治疗(liao)。 
  据此,张智军研(yan)究团队(dui)将(jiang)金纳米颗粒与PEG和(he)穿(chuan)膜(mo)肽(TAT)偶(ou)联,构建了一种新型CT纳米示(shi)踪剂(Au@TAT),利用其对间(jian)充质干细(xi)胞(bao)进行标记,同时结合(he)荧(ying)光(guang)素(su)酶报告基因(yin)(RfLuc),对肺(fei)纤维化(hua)小鼠体(ti)(ti)内移(yi)植(zhi)(zhi)干细(xi)胞(bao)进行CT/BLI双模(mo)态示(shi)踪(图(tu)1)。该工(gong)作(zuo)利用Micro-CT影像技术(shu)高穿(chuan)透(tou)深度(du)和(he)高空间(jian)分辨率的(de)(de)特点,借助生物(wu)发光(guang)(BLI) 技术(shu)高灵(ling)敏度(du)以及可识别活细(xi)胞(bao)的(de)(de)优势,精(jing)确定位移(yi)植(zhi)(zhi)体(ti)(ti)内的(de)(de)活干细(xi)胞(bao),实(shi)(shi)现(xian)对治疗(liao)过程中(zhong)肺(fei)部移(yi)植(zhi)(zhi)干细(xi)胞(bao)的(de)(de)高灵(ling)敏度(du)、实(shi)(shi)时示(shi)踪,并初步探讨了干细(xi)胞(bao)参与肺(fei)纤维化(hua)疾病治疗(liao)的(de)(de)再生机制(图(tu)2)。 
  上述成果近(jin)期在国(guo)际(ji)学(xue)术(shu)期刊Small在线发表。课题组(zu)硕士生鲍红英为第(di)一作者(zhe),张(zhang)智军研(yan)究(jiu)员与黄洁(jie)副研(yan)究(jiu)员为共同(tong)通讯作者(zhe)。相(xiang)关工作是在国(guo)家重点研(yan)发计划“干(gan)细胞转化专(zhuan)项(xiang)”以及国(guo)家自然科学(xue)基金等项(xiang)目支持(chi)下完成的(de)。 
  Hongying Bao, Yuyang Xia, Chenggong Yu, Xinyu Ning, Xiaoyun Liu, Han Fu, Zhongjin Chen, Jie Huang,* and Zhijun Zhang*. CT/Bioluminescence Dual-Modal Imaging Tracking of Mesenchymal Stem Cells in Pulmonary Fibrosis, Small, Sept, 29, 2019. DOI: 10.1002/smll.201904314.

图1. 外源(yuan)性(xing)Au@TAT纳米示(shi)踪(zong)(zong)剂结合内源(yuan)性(xing)RfLuc报告基因(yin)双(shuang)重标记(ji)hMSCs,通过CT/BLI双(shuang)模态示(shi)踪(zong)(zong)对(dui)肺纤维化模型鼠(shu)体内的移植干细(xi)胞(bao)进行示(shi)踪(zong)(zong)。


图2. (A) 移植入肺纤维化小鼠肺部组织的双标记hMSCs在移植后第1、4、7、10天的体内Micro-CT图像和BL图像;(B) 双标记hMSCs移植后第7天在肺部的3D CT图像;(C) RBITC-Au@TAT和RfLuc双标记hMSCs的荧光图像,绿色荧光和红色荧光分别表示EGFP表达的hMSCs和纳米示踪剂RBITC-Au@TAT;(D) 肺组织切片的马松染色和 (E)羟脯氨酸定量分析。


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