新型超顺磁性氧化铁标记SD大鼠脂肪干细胞的有效性及安全性研究

目的:采用新型超顺磁性氧化铁对SD大鼠来源的脂肪干细胞(ADSCs)进行标记,并与既往商用SPIO标记效果进行对比,探讨这种新型超顺磁性氧化铁标记的有效性及安全性。方法:分离、纯化、鉴定SD大鼠来源的ADSCs,然后分不同浓度组(0、6、12、25、50和100μg/mL)和时间组(6、12、24和48h)进行标记,通过普鲁士蓝染色测定铁标记率;在不影响细胞形态的前提下,对达到95%以上铁染色率的孵育浓度、时间进行标记安全性检测,包括活力、增殖力、细胞表面抗原表达;采用透射电子显微镜观察标记细胞的超微结构,采用ICP-AES对标记细胞内的铁含量进行测定,并与商用SPIO标记效果进行对比。结果:在无细胞毒性的前提下,新型SPIO达到95%以上铁染色率的孵育浓度是12和25μg/mL,孵育时间是12h;ICP-AES检测显示具有表面正电荷的聚乙二醇(PEG)/聚乙烯亚胺(PEI)修饰的SPIO标记后细胞内的铁含量达到35.4pg/cell(25μg/mL中孵育12h后)和20.16pg/cell(12μg/mL中孵育12h后),并随着孵育浓度的增加,细胞内的铁含量增加;而具有表面零电荷的PEG/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的SPIO标记后的铁含量仅为6.96pg/cell(25μg/mL中孵育12h后);透射电子显微镜显示标记后细胞器结构完整,内吸收的SPIO主要位于细胞质内的囊泡和溶酶体中。结论:新型SPIO在适当孵育浓度和时间下可以安全、快速标记ADSCs;PEG/PEI修饰的SPIO标记效果要远远比既往商用的SPIO快速有效,可作为一种优势的新型磁性标记物用于干细胞标记;而PEG/PVP修饰的SPIO比起既往商用的SPIO并无明显优势,说明表面电荷在细胞标记中占有极其重要的角色。