EPCs示踪大鼠脑原位胶质瘤的动态MRI研究

目的：探讨超微型超顺磁性氧化铁粒子(USPIO)标记的外源性内皮祖细胞(EPCs)在大鼠脑原位胶质瘤内的动态归巢特点，为利用磁性标记的EPCs作为MRI示踪细胞载体提供可行性的实验依据。材料与方法将SD大鼠分为假肿瘤组、肿瘤组和对照组3组，每组16只，肿瘤组和对照组在脑组织内移植C6胶质瘤细胞，而假肿瘤组仅刺破脑组织不移植胶质瘤细胞。待肿瘤组和假肿瘤组模型建立后第8天从尾静脉内注射2×106 USPIO-EPCs，分别在EPCs移植前、移植后1、3、5 d和7 d进行MRI扫描，观察病变区域在T2WI、SWI上信号和T2值的变化情况。在相对应时间点获取组织标本进行病理学分析，用普鲁士蓝染色检测有无阳性结果，并观察CD34+、SDF-1、MMP-9、VEGF等蛋白的表达以及与普鲁士蓝阳性细胞分布的关系。结果假肿瘤组在MRI上各时间点均无变化，T2值无明显变化，对照组肿瘤体积逐渐增大，但其内信号无明显变化，肿瘤组在移植USPIO-EPCs第1天后外周区在SWI上出现低信号，随着瘤龄的增长低信号逐渐增多并向肿瘤内部迁移，兴趣区T2值随时间逐渐下降。假肿瘤组普鲁士蓝染色见零星阳性细胞，肿瘤组移植USPIO-EPCs第1天见蓝染细胞主要分布于肿瘤外周区，之后逐渐向内迁移分布于肿瘤内部。同时，USPIO-EPCs移植后早期发现CD34+、SDF-1和MMP-9在肿瘤外周区表达较多，在USPIO-EPCs移植后第7天在肿瘤中央区域表达增多，且与肿瘤外周区并无明显差异，VEGF随着瘤龄的增长表达逐渐增多，但各时间点肿瘤中央区及肿瘤外周区表达无明显差异。结论MRI可以动态观察USPIO-EPCs在大鼠原位脑胶质瘤内归巢的变化过程，肿瘤组织不同区域SDF-1和MMP-9表达变化与USPIO标记的EPCs在肿瘤内的分布变化有相似性，这一发现表明SDF-1和MMP-9可能是促使移植的外源性EPCs由肿瘤周边向肿瘤中央区域迁移的分子生物学机制之一。