目的:间充质干细胞（MSCs）疗法是指将自体或异体来源的MSCs或其产品制剂输注到患者体内从而达到治疗疾病的目的,其药效学作用与药代动力学特征密切相关。为了深入了解外源性MSCs体内分布、迁移和归巢,开发一种简便快速的放射性核素标记MSCs的方法,而不会改变MSCs的基本生物学功能,并利用PET显像的方法在系统性红斑狼疮（SLE）模型和溃疡性结肠炎（DSS）小鼠模型中进行MSCs的体内药代动力学研究。方法:首先,89Zr标记MSCs的制备及方法学研究:核素89Zr与oxine按照一定的比例在水溶液中进行放射性标记制备89Zr-oxine复合物,使用不同的放射性剂量（2、5、10、15μCi/10~6 MSCs）89Zr-oxine对MSCs进行标记并优化标记条件,通过q RT-PCR检测标记后MSCs免疫表型CD73、CD90、CD105的m RNA表达水平、台盼蓝染色法检测标记后MSCs细胞活率、CCK-8法检测核素标记后MSCs的增殖能力、伽马计数仪测定MSCs的核素保留率、细胞衰老β-半乳糖苷酶染色试剂盒检测标记后MSCs衰老情况。其次,89Zr-MSCs在SLE模型中的PET示踪动态监测:构建SLE模型,并通过18F-FDG筛选模型,尾静脉注射1.2×10~6个89Zr标记的MSCs,并使用小动物PET在注射后的2 h、6 h、1 d、3d、7 d、10 d进行体内PET成像示踪。研究89Zr-MSCs在SLE模型小鼠体内动态分布行为。最后,89Zr-MSCs在DSS模型中的PET示踪动态监测:构建DSS模型,通过尾静脉和腹腔注射6×10~5个89Zr标记的MSCs,并注射游离89Zr作为对照研究,使用小动物PET在注射后2 h、6 h、1 d、3 d、5 d、10 d进行体内示踪监测MSCs体内分布与迁移、归巢情况。结果:通过放射性标记成功制备了89Zr-oxine复合物,并实现了对MSCs的标记。体外实验中:q RT-PCR结果显示在使用10μCi/10~6 MSCs进行标记时,对MSCs免疫表型CD73、CD90、CD105的m RNA表达影响较小。MSCs标记后活率均大于90%,并且在5天内细胞活率均在90%以上,与未标记的MSCs相比没有显著性差异。MSCs标记后其增殖能力与正常未标记的MSCs相比没有显著性差异,在72 h内增殖能力无明显影响。MSCs中核素89Zr的保留率在5天内均保持在80%以上,稳定性良好。标记后细胞形态与未标记相比没有明显的变化,细胞衰老评估中每200个细胞中阳性蓝色细胞的数量在标记组与未标记组之间没有显著性差异。体内实验中:在SLE模型中,PET显像结果显示,尾静脉注射后,MSCs在MRL/lpr中主要分布在肺、肝和肾脏等部位。MSCs在2h时主要分布在肺部、肝脏部位,随后逐渐从肺部迁移到肝脏与肾脏,肺部摄取逐渐降低,肝脏和肾摄取先升高后下降然后趋于平稳。注射24 h后,归巢到MRL/lpr小鼠肾脏部位MSCs的数量显著增加,标记的MSCs在MRL/lpr小鼠肾脏摄取为8.28±1.27%ID/g显著高于正常鼠的肾脏摄取4.33±0.94%ID/g,差异具有统计学意义。在DSS模型中,尾静脉注射的MSCs首先聚集在肺部,随后迁移至肝脏和脾脏,在DSS模型和正常鼠中的分布基本一致,各器官的摄取值没有明显差异,240 h生物分布结果显示MSCs主要分布在肝脏与脾脏和肺部。结合PET显像结果和器官体外生物分布,MSCs并没有归巢到肠道炎症部位。经腹腔注射的MSCs主要聚集在注射位点,整个腹腔均有高摄取,通过进一步的体外生物分布,发现MSCs主要聚集在脾脏和腹腔脏器脂肪上,结肠部位的放射性摄取很低,并且在模型和正常鼠中的分布基本一致。同时使用游离89Zr进行了对照研究。尾静脉组和腹腔组的模型鼠和正常鼠中MSCs的分布结果均表明MSCs不会归巢至结肠炎症部位。结论:本文成功建立了一种简便快速的放射性核素89Zr标记MSCs的方法,且不会干扰MSCs的存活、增殖和功能等基本生物学功能。89Zr-oxine细胞标记与PET成像技术相结合,能够定量分析移植后MSCs的体内动力学行为。该方法简便快捷,可用于开发干细胞疗法及其他细胞疗法的体内动力学、分布和安全性等,助力基于细胞治疗药物的研发与临床转化。