目的 继组织器官移植后，干细胞移植具有可以治疗许多长期以来令人类束手无策的顽症的前景，而引起越来越多的关注。随着研究的深入和进入临床应用的可能性出现，在体追踪移植干细胞的难题成为需要迫切解决的问题。对于实验动物，随时取材活检甚至杀死动物获得样本，以观察细胞移植是否成功、增殖状态、迁移和分化情况。在人体，获得上述信息必须通过非创伤性途径。基于放射性示踪原理的核素显像技术，反映的是细胞内源性分子表达，特异性强，应用干细胞或其不同分化阶段的不同标志分子作为显像靶分子，不但可以追踪干细胞的存活和增殖还能监测其分化，因而是干细胞活体示踪最具希望的工具之一。移植细胞数量与受移植组织器官细胞相比微乎其微，核素显像能否达到探测到如此微小数量细胞表达的特征分子，是必须首要解决的问题。本文采用干细胞或前体细胞的两种相对特异的分子标志物作为显像靶分子，探索核素显像活体追踪移植干细胞的可行性。 标志物一：转铁蛋白受体 方法 从人胎儿血分离培养人间充质干细胞(hMSCs)，移植于兔脊髓；流式细胞学、细胞和组织免疫荧光方法检测间充质干细胞移植前后转铁蛋白受体的表达；固相氧化剂(Iodogen)法放射性碘标记铁饱和人转铁蛋白作为示踪剂；放射性受体分析定量hMSCs转铁蛋白受体的数量及与碘化转铁蛋白的亲和力；干细胞移植手术后第2、10天，蛛网膜下腔注射放射示踪剂后不同时间，SPECT针孔准直器平面采集系列图像，采用放射性碘标记人血清白蛋白作为对照显像剂或无细胞等体积PBS作为对照移植物；放射自显影验证显像结果。结果体外培养和移植于脊髓第2天的间充质干细胞表达转铁蛋白受体，数量约为1.1×10~5／细胞，该受体对放射性碘标记铁饱和转铁蛋白具有高亲和力(Kd=0.982 nM)，移植后第10天细胞在组织内几乎不表达转铁蛋白受体；移植后第2天，活体闪烁扫描成像显示：示踪剂注入蛛网膜下腔16h～24h，解放军总医院博士学位论文中文摘要脊髓的间充质干细胞移植部位出现可分辨放射性聚集，以放射性碘标记的人血清白蛋白作为示踪剂或PBS作为移植物的两个对照组仅见本底影像;感兴趣区半定量分析显示实验组与两个对照组之间显像结果差异均有统计学意义 (P<0.05);放射自显影进一步印证了活体显像结果的特异性;移植后第10天，三组动物脊髓内移植部位均未见阳性显像。标志物二:多巴胺DZ受体方法来源于自然流产人胚胎的侧脑室下区的经端粒酶基因转染的神经前体细胞系hNPC一TERT，移植于兔脊髓;经逆转录扩增(RT一PCR)、细胞和组织免疫荧光方法检测多巴胺D:受体在移植前后的表达;柱层析法合成，‘c一Racl叩ride作为示踪剂;HeLa细胞作为移植对照，细胞移植术第2天，移植动物活体PET显像;移植细胞并注射”c~Raclopride后，取兔离体脊髓PET显像验证活体显像结果。结果体外培养和移植于脊髓第2天的神经前体细胞系hNPC一TERT表达多巴胺DZ受体，数量约为8 x 10勺细胞，该受体对放射性标记D:受体拮抗剂一Raelopride具有高亲和力(Kd=1 .515砚);静脉注射”e.Raclopdde后PET显像显示，兔活体和离体脊髓内神经前体细胞移植部位有肉眼可分辨的放射性浓聚灶，而HeLa细胞作为移植物的对照组仅见本底影像;感兴趣区半定量分析显示两组显像结果差异具有统计学意义(p<0.05)。结论核素显像活体示踪干细胞的具有可行性;应用转铁蛋白受体或多巴胺玩受体显像可以分别特异性地追踪到移植在动物脊髓内3x1o“的干细胞(hMSCs)或神经前体细胞(hNPC一TERT)，从而了解细胞移植术的成功与否、移植细胞的存活、增殖状态以及监测细胞恶性转化的可能等等。