磁性纳米颗粒在小鼠巨噬细胞体外MRI中的应用

目的探讨应用超微超顺磁性氧化铁纳米颗粒(ultra-micro superparamagnetic iron oxide nanoparticle,USPIO)标记小鼠巨噬细胞株RAW264.7的最适浓度以及比较MRI中不同扫描序列在细胞吞噬功能评价中的敏感度差别.材料与方法用终浓度为0、25、50、75、100、125μg/mL的USPIO分别与小鼠巨噬细胞共培养24 h后,细胞计数试剂法(CCK-8)计算细胞存活率以及USPIO对该细胞的半数抑制浓度(IC50);光学显微镜下观察细胞形态学变化;普鲁士蓝染色确认细胞对USPIO的吞噬效应;3.0 T MRI扫描细胞-琼脂糖凝胶模型,记录T1WI和T2WI序列的弛豫时间和弛豫率并计算弛豫时间降低率.结果当USPIO浓度为25μg/mL时,对细胞的存活率无影响,差异无统计学意义(P>0.05);当USPIO浓度≥50μg/mL时,细胞存活率随USPIO浓度增加显著降低(P均<0.05);USPIO对细胞的半数抑制浓度IC50为(186.5±7.2)μg/mL;当USPIO浓度为50μg/mL时,细胞形态开始皱缩、透光度减低;当USPIO浓度为25μg/mL时,普鲁士蓝染色呈显著阳性;MRI显示,与对照组相比,当USPIO浓度为25μg/mL时,细胞即见显著信号改变;随USPIO浓度增加,T1、T2弛豫时间显著缩短(P均<0.01),对应弛豫率R1、R2逐渐升高;相同USPIO浓度下,各组T2弛豫时间降低率显著高于T1弛豫时间降低率(P均<0.001).结论浓度为25μg/mL的USPIO对细胞没有明显毒性作用,而且标记效率高、MRI即见显著信号改变与较好的成像效果,为标记巨噬细胞的最适浓度;MRI能用于细胞标记后的体外成像,T2WI序列在检测细胞吞噬USPIO后的信号变化优于T1WI序列.