内皮祖细胞(epc)在修复缺血组织中发挥重要作用。扩散张量成像(DTI)应用于检测骨骼肌的结构组织。本研究调查的可行性和准确性使用DTI评估内皮祖细胞治疗的有效性。老鼠骨骨髓来源的内皮祖细胞分离、培养特点,移植到小鼠后肢缺血模型。DTI进行下肢postischemia时间点。扩散限制的水肿区(高信号扩散加权成像)减少缺血性肌内皮祖细胞治疗小鼠后14天与控制。这些结果从DTI显示低表观扩散系数和特征值(<我t一个l我c>
λ1,<我t一个l我c>
λ2,<我t一个l我c>
λ3)和更高的分数各向异性和缺血性肌肉纤维数量7和14天内皮祖细胞治疗后相比,控制。纤维数量有显著相关性计算DTI和生存纤维评估组织切片(<我nl我ne- - - - - -for米ul一个>
有证据的增加与年龄相关的在美国开始下肢外周动脉疾病(
近年来,已经有越来越多的兴趣,利用干细胞和分化的祖细胞治疗方法严重缺血性冠状动脉和外周动脉疾病患者不参与血管再生过程(
最近的研究表明,扩散张量成像(DTI)可能检测骨骼肌再生的架构或重建左心室缺血损伤后内皮祖细胞注射后(
在目前的研究中,我们集中在两个目标:(1)检查是否心脏内的移植骨骨髓来源的内皮祖细胞促进组织复苏后下肢缺血和(2)来演示的可行性和准确性<我t一个l我c> 在活的有机体内DTI在肌肉纤维再生的评价与后肢缺血小鼠模型。
所有动物实验机构批准的动物保健和使用委员会东南大学医学院(通过ID: syxk - 2010.4987)。内皮祖细胞是孤立的胫骨和股骨的还是男性C57BLKS / J小鼠(中国科学院上海实验动物中心)如前所述[
内皮祖细胞是主要的特点是使用相差显微镜评估形态。评估EPC殖民地的内皮细胞表型,细胞被孵化与acLDL-Dil(英杰公司公司,卡尔斯巴德,CA)稀释25毫克/毫升浓度的培养基4 h 37°C。分析了凝集素结合使用异硫氰酸荧光素(FITC)共轭UEA-1-lectin(英杰公司公司)。细胞被荧光显微镜下检查(德国蔡司)。免疫细胞化学是用于分析各种祖和内皮细胞的表达谱系标记(
无胸腺的裸体雄性老鼠(中国科学院上海实验动物中心)5 - 7岁的周,体重15 - 20 g与吸入异氟烷麻醉(1.0 - -1.5%,科源)。右股动脉被曝光和切除electrocoagulator (GD350-S3,胡同有限公司,上海,中国)从近端股动脉起源到分岔到隐和腘动脉(
与异氟烷麻醉后(1%)、48小鼠被随机分配给一个失明心脏内的交货控制盐水(150<我t一个l我c> μL), 1×10<年代up>6培养内皮祖细胞(150<我t一个l我c> μL) 24小时后手术。
使用7.0 T先生所有实验进行了小动物磁共振系统(力量PharmaScan, Ettlingen, ParaVision 5.1软件,德国)。为<我t一个l我c> 在活的有机体内先生收购,麻醉诱导吸入的空气和3%异氟烷的混合物,由氧的混合物含有0.5%至1%异氟烷,分别。鼠标定位是仰卧的表面线圈和放置在扫描仪内部使用小动物仪器监测和监控。
扩散加权图像(驾车)缺血性下肢水肿的出现表示的缺血性肌。扩散加权图像进行了1、3、7、14、21、28天缺血后(<我nl我ne- - - - - -for米ul一个>
感兴趣的区域(ROI)的例子FA, ADC,<我t一个l我c> λ1,<我t一个l我c> λ2,<我t一个l我c> λ3腓肠肌的价值。ROI是手动在缺血性腓肠肌DTI地图测量足总,ADC,<我t一个l我c> λ1,<我t一个l我c> λ2,<我t一个l我c> λ分别3地图。
检测内皮祖细胞缺血性损伤后肌肉恢复效果,两组的老鼠立即牺牲空气和5.0%异氟烷的混合物<我t一个l我c>
在活的有机体内分析天1、3、7、14、21、28缺血后(<我nl我ne- - - - - -for米ul一个>
微脉管密度计算的肌肉从串行部分沾anti-mouse CD31(圣克鲁斯生物技术公司,圣克鲁斯,CA)抗体治疗后7天。CD31阳性血管数从五个不同的字段在每个鼠标和微血管的平均数表示为每平方毫米(平均数±标准差)
后肢缺血后抢救治疗后评估。治疗脑缺血后肢骨骼的结果由三个参数来衡量,也就是说,后肢打捞,足坏死,autoamputation,治疗后28天。这些测量的百分比来比较和评估治疗小鼠接受治疗的反应控制盐和内皮祖细胞。
所有使用SPSS统计分析软件SPSS对Windows, 11.0版本,2001;SPSS,芝加哥,IL)。数值数据报告为平均值±标准差(SD)。统计学意义是评估一个独立样本<我t一个l我c>
t由方差分析以及对比2组或多个比较。Bonferroni过程被用来修正多重比较。统计比较的关系计算出的纤维支数DTI和生存纤维评估马森的染色,相关测试应用。一个<我nl我ne- - - - - -for米ul一个>
骨骨髓来源的单核细胞分离和培养7天。这些细胞的形状改变globe-like spindle-like(图
形态变化,采用免疫分析在小鼠骨骨髓来源的内皮祖细胞。(一)跨国公司从globe-like被薄而扁平的形状,然后轮和梭状回7 (bar = 30天<我t一个l我c> μ米)。这些细胞被间接immunofluorescent染色阳性造血干细胞和祖细胞的标记,CD34, CD133和趋化因子受体CXCR4 (bar = 30<我t一个l我c> μ米)。(b)内皮祖细胞能够占据Dil-labeled乙酰化低密度脂蛋白(LDL)和绑定endothelial-specific凝集素FITC-labeled凝集素在文化14天之后,这是与在细胞> 95% (bar = 30<我t一个l我c> μ米)。
在流式细胞仪分析,内皮祖细胞CD34阳性细菌培养15天((b), 52.73%), VEGFR2 ((c), 61.63%), CD133 ((e), 14.28%)和成熟endothelial-specific标记CD31 ((f), 3.26%)。同形像控制中使用流式细胞仪分析((一),(d))。一个条形图(g)表明,积极的CD34, VEGFR2, CD133和CD31。培养后30天,内皮祖细胞CD34阳性((h), 15.65%)。
图
图的内皮祖细胞跟踪和治疗评价方法(一);代表执行的ct机(b)成像发展下肢缺血2小时后。右股动脉的近端起源终止(箭头所指)。
更高的信号在扩散加权图像的缺血性下肢水肿区域的扩散限制表示缺血性肌肉。水肿的地区缺血性肌内皮祖细胞治疗后14天小于对照组(数字
在第三天治疗后,两组之间没有差异生存纤维。然而,马森的染色显示,有一个更大的扩张生存纤维在28天比在缺血后第三天。在对照组,组织学检查显示治疗后28天的肌肉部分纤维化领域和许多缺血性下肢坏死肌肉纤维(数字
组织学标本来自缺血肌肉。(a)在3天、28天,几乎完整的组织恢复使用马森的染色发现内皮祖细胞治疗组。然而,在对照组中,多种炎症和胶原蛋白被发现(bar = 100<我t一个l我c>
μ米)。(b)条形图显示,小鼠的生存肌肉纤维与内皮祖细胞大于对照组。数据表示为平均数±标准差,<我nl我ne- - - - - -for米ul一个>
与CD31免疫组织化学分析缺血性组织样本标记表明缺血性肌肉毛细血管的数量从老鼠内皮祖细胞治疗,疗程14天是更重要的比生理盐水治疗对照组(<我nl我ne- - - - - -for米ul一个>
显著降低缺血后肢骨骼的autoamputation EPC EPC治疗后观察治疗组相比,动物与生理盐水治疗(对照组)。在对照组,受伤肢体只保存3 12老鼠(25%),而脚坏死和autoamputation开发的5(41.7%)和4(33.3%)老鼠。相比之下,四肢被打捞8 15老鼠EPC治疗组(53.3%)。此外,小鼠足坏死仅限于4(26.7%),和只有三个动物(20%)经历了自发的截肢。结果明显不同内皮祖细胞治疗组和控制(<我nl我ne- - - - - -for米ul一个>
在这项研究中,我们应用DTI确定动态变化在组织修复和再生之间的肌肉纤维内皮祖细胞治疗组和控制盐水组诱导后下肢缺血。此外本研究还表明,移植骨morrow-derived内皮祖细胞改善肌肉纤维再生。
电荷和Rudnicki报道,肌肉纤维的变性和坏死后缺血导致渗透率增加,伴有炎症和肌原性的细胞的激活
Sotak建议降低ADC值表示细胞肿胀,细胞外扩散限制在脑组织
然而,相比Heemskerk等的报告
脑DTI研究通常获得的<我t一个l我c>
b价值1000 s /毫米<年代up>2。然而,低价值的400 - 600 s /毫米<年代up>2对肌肉的推荐,因为最小化回波成像时间可以最大化肌肉信号(低T2弛豫时间与脑组织相比)(
这项研究有一些局限性。首先,先生并不完全与组织学切片图像,所以DTI数据不与组织学变化细节。第二,易感性工件从骨/组织和空气/组织界面的影响7.0 T磁共振扫描器是几倍比1.5或3.0 T扫描仪,特别是基于回波平面DTI [
我们的研究结果表明,内皮祖细胞治疗后缺血性肌肉纤维组织修复和再生都显著优于对照组。我们证明了DTI用于纵向评估缺血的肌肉纤维的再生后内皮祖细胞移植治疗下肢缺血的小鼠模型。我们建议DTI可用于无创性评价肌肉组织损伤和修复在动物模型和缺血性疾病患者。
表观扩散系数
扩散张量成像
扩散加权成像
内皮祖细胞
分数各向异性
磁共振成像。
作者宣称没有利益冲突有关的出版这篇文章。
这项工作得到了国家自然科学基金的资助中国(国家自然科学基金委,没有。81525014,没有。81371538,没有。81501523)和江苏省特殊医学科学的程序。