报告基因是分子影像领域基础研究的重要工具,可在活体内无创性监测基因表达。已报道的报告基因很多,但还没有一种很好的具有临床应用价值的报告基因,因此,寻找新型的更完美的具有很好应用潜力的报告基因非常重要。本论文主要研究了两种新型人类报告基因。第一部分是人雌激素受体配体结合域(hERL),以hERL/18F-FES作为报告基因系统,以骨髓间充质干细胞(MSCs)/.血管内皮生长因子(VEGF)基因作为治疗细胞和治疗基因,利用hERL和VEGF共表达的重组载体转染MSCs,在体外检测ER和VEGF的表达,并进行18F-FES和125I-E2细胞摄取实验研究,体内构建大鼠肌肉模型和心梗模型,应用转染的细胞治疗,用18F-FES PET显像对治疗进行监测。从体外和体内实验评估了使用(?)hERL/I8F-FES报告基因系统监测干细胞/基因治疗缺血性心脏病的可行性,为缺血性心脏病找到了新的具有临床应用价值的治疗方法和安全无创性的治疗监测方法。第二部分研究的是人酪氨酸酶(Tyrosinase, TYR),以TYR作为单报告基因,以其最终产物黑色素为靶点,进行光声/MRI/PET三模式分子显像。实验中用含TYR基因的质粒转染乳腺癌MCF-7细胞并筛选稳定表达的细胞系,体外检测酪氨酸酶及黑色素的表达,并进行三种模式的细胞显像研究；体内构建裸鼠肿瘤模型,进行三种模式活体显像研究,从体外和体内实验均证明了其可行性。这是报告基因多模式显像的一种新方式,与传统报告基因多模式显像相比具有多种优势,如载体构建简单,产物单一且不受其他蛋白的干扰,产物黑色素用于显像具有信号放大作用,MRI和光声显像均不需要相应的底物或探针,该报告基因为人源性基因,用于人类不会产生免疫反应等。这三种不同的显像模式优势互补,PET和光声显像灵敏度高,MRI弥补了空间分辨率低的缺点,同时产生较高的T1信号。总之,以酪氨酸酶作单报告基因进行多模式成像具有很好的创新性,国内外均为首次报道。本论文两种新型报告基因的研究结果都比较理想,将对新型报告基因的发展起到重要的影响,并且有可能在将来转换到临床,具有进一步研究的价值。