[发明专利]多模态示踪脐带间充质干细胞及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种多模态示踪脐带间充质干细胞及其制备方法与应用，该多模态示踪脐带间充质干细胞过表达FTH1蛋白和SR39TK蛋白，其制备方法包括：1)提供脐带间充质干细胞；2)构建多模态慢病毒表达载体；3)慢病毒包装；4)用重组慢病毒转染脐带间充质干细胞，构建得到多模态示踪脐带间充质干细胞细胞系。本发明的脐带间充质干细胞能过表达FTH1、SR39TK、EGFP，结合该种脐带间充质干细胞可以同时实现核磁成像、PET成像和荧光成像，可提供干细胞移植后的存活、分布和迁徙的动态分布情况的示踪分析，从而为干细胞治疗的疗效评估带来很大便利，为间充质干细胞的实验研究及临床应用提供更为有力的研究基础和科学依据。

技术领域

本发明涉及生物医学领域，特别涉及一种多模态示踪脐带间充质干细胞及其制备方法与应用。

背景技术

近些年来，随着人们生活水平的不断提高，饮食种类方面丰富多样，伴随着这些变化而衍生出了一些新型疾病，这就给医学和生命科学研究带来了巨大挑战。对于当下的某些疾病来说传统治疗手段或已显得力不从心。但是，近几年来新发展的以间充质干细胞为核心的干细胞疗法为当前的医学及生物学研究注入了新鲜的血液。干细胞疗法，又称为再生医疗技术，是指通过体外分离培养干细胞，并对其进行一定的基因修饰，或定向诱导，然后通过移植以实现对临床疾病的治疗。

间充质干细胞是一类起源于早期中胚层，并且能够自我更新和具有多向分化潜能的成体干细胞，其来源丰富，可从脐带、脂肪、骨髓、牙髓中分离提取。而脐带中的干细胞含量较丰富，也最容易获得，脐带间充质干细胞来源于产妇产后的脐带组织，通常情况下是作为医疗废物丢弃的，从脐带组织中分离提取干细胞不存在伦理道德争议。间充质干细胞作为一种新型的疾病治疗手段，具有极好的临床应用前景，但是在实际应用中尚存这许多亟待解决的问题，比如，如何在活体条件监测并获得移植的干细胞的生存，增殖，表达，转移等情况；如何评价干细胞治疗效果等[潘昱,张一帆.核素报告基因显像在基因治疗监测中的应用[[J].上海交通大学学报(医学版),2012,32(11):1512-1516.]。这就需要用到示踪显像技术。

核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是利用生物体内的特定原子核在特定外加磁场的作用下，核自旋空间取向由无序向有序过渡，逐渐按磁力线方向重新排列，并在特定频率的射频脉冲中释放纵向及横向弛豫信号，经重建后进行成像的一种影像学技术。

正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Computed Tomography，PET)成像是用携带短寿命放射性核素的药物，在生理条件下检测标记药物及其代谢物在活体内的空间分布、数量及其时间变化，从而在分子水平上反映活体内病灶或目标区域结构的成像技术。

荧光蛋白标记示踪法：绿色荧光蛋白(green fluorescent protein，GFP)是由Shimomura等[Shimomura O，Johnson FH，Saiga Y.Extraction，purification andproperties of aequorin，a bioluminescent protein from the luminoushydromedusan，Aequorea[J].J Cell Comp Physiol，1962，59 223-239.]在1962年从一种学名为Aequorea victoria的水母中发现的由238个氨基酸组成的单体蛋白质。随后相继发现了30余种波长不同的荧光蛋白，常见的有GFP和其衍生物黄色荧光蛋白(yellowfluorescent protein，YFP)、蓝色荧光蛋白(blue fluorescent protein，BFP)以及红色荧光蛋白(red fluorescent protein，RFP)等。荧光蛋白示踪的原理是通过腺病毒、慢病毒、质粒等载体将荧光蛋白基因与目的基因整合并在宿主细胞内表达，经激发光照射下发出荧光。