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金基CT納米示蹤劑用于肺纖維化治療過程中移植干細胞的示蹤研究獲進展

2019-11-01 蘇州納米技術與納米仿生研究所
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  肺纖維化疾病是一種常見的進行性和致命性肺間質疾病,其主要特點是成纖維細胞過度地增殖和細胞外基質的過度沉積,從而導致正常的肺組織結構和功能被破壞。其發病機制尚不清楚,目前缺乏有效的治療藥物。據文獻報道,間充質干細胞可以在受損組織部位被激活,通過旁分泌產生抑制纖維化和凋亡現象的基本因子,刺激宿主祖細胞修復肺損傷。但干細胞移植體內后的位置、分布及其存活狀態尚不清楚。因此,急需開發一種非侵入性且可視化的影像技術,對體內移植干細胞的命運和分布等進行研究,從而有效指導干細胞對肺纖維化的治療。

  據此,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張智軍團隊將金納米顆粒與PEG和穿膜肽(TAT)偶聯,構建了一種新型CT納米示蹤劑([email protected])利用其對間充質干細胞進行標記,同時結合熒光素酶報告基因(RfLuc),對肺纖維化小鼠體內移植干細胞進行CT/BLI雙模態示蹤(圖1。該工作利用Micro-CT影像技術高穿透深度和高空間分辨率的特點,借助生物發光(BLI) 技術高靈敏度以及可識別活細胞的優勢,精確定位移植體內的活干細胞,實現對治療過程中肺部移植干細胞的高靈敏度、實時示蹤,并初步探討干細胞參與肺纖維化疾病治療再生機制(圖2

  上述成果近期在國際學術期刊Small 在線發表。課題組碩士生鮑紅英為第一作者,研究員張智軍與副研究員黃潔為共同通訊作者。相關工作是在國家重點研發計劃干細胞轉化專項以及國家自然科學基金等支持下完成的。

  論文信息: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.

    1. 外源性[email protected]納米示蹤劑結合內源性RfLuc報告基因雙重標記hMSCs,通過CT/BLI雙模態示蹤對肺纖維化模型鼠體內的移植干細胞進行示蹤。

    圖2. (A) 移植入肺纖維化小鼠肺部組織的雙標記hMSCs在移植后14710天的體內Micro-CT圖像和BL圖像;(B) 雙標記hMSCs移植后7天在肺部的3D CT圖像;(C) [email protected]RfLuc雙標記hMSCs的熒光圖像,綠色熒光和紅色熒光分別表示EGFP表達的hMSCs納米示蹤劑[email protected](D) 肺組織切片的馬松染色和 (E)羥脯氨酸定量分析

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