如何追蹤進(jìn)入活組織的干細(xì)胞（二）

日期：2011-09-01 09:27:11

干細(xì)胞能用于傳遞靶向腫瘤的藥物，修復(fù)受損大腦，甚至修復(fù)破損的心臟（僅文獻(xiàn)而言），但是首先，科學(xué)家們需要將這些細(xì)胞送抵所需的地方，并確保它們能存活下來，完成任務(wù)。

要達(dá)到這個(gè)目的，我們需要能觀察到，干細(xì)胞到達(dá)活體能呼吸的動(dòng)物中的情況，當(dāng)然科學(xué)家們也可以進(jìn)行組織切片，通過組織學(xué)尋找細(xì)胞，但是這只能獲得最終狀態(tài)的圖像。

目前研究人員已經(jīng)利用先進(jìn)的成像技術(shù)追蹤進(jìn)入動(dòng)物組織的干細(xì)胞，甚至是進(jìn)入患者體內(nèi)的干細(xì)胞的足跡，其中一些方法依賴于干細(xì)胞上的固定標(biāo)記，還有一些則是遺傳標(biāo)記，能檢測(cè)細(xì)胞是否保持活性，生成蛋白。每一種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這主要取決于研究課題，有時(shí)還可以結(jié)合幾種方法，以下是推薦的四種方法，您可以根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合自己的方法。

磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）

磁共振成像是一種利用人體組織中某種原子核的核磁共振現(xiàn)象，將所得射頻信號(hào)經(jīng)過電子計(jì)算機(jī)處理，重建出人體某一層面的圖像的診斷技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)最開始是在1978年德國(guó)的科學(xué)家研發(fā)的，之后用于臨床，主要用途是檢測(cè)頭部，脊柱等處的病變情況，可以獲取人腦不同區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)和功能信息，對(duì)于神經(jīng)外科醫(yī)生，心理醫(yī)生了解腦部功能和代謝過程具有重要的意義。

來自斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)專家Marcel Daadi研究組在嘗試?yán)酶杉?xì)胞修復(fù)患有帕金森癥病患的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，幫助這些病患能自由正常的活動(dòng)，其中的一個(gè)早期步驟就是檢測(cè)神經(jīng)干細(xì)胞一旦移植到中風(fēng)（stroke）大鼠大腦中，會(huì)如何變化。

為了完成這一分析步驟，研究人員采用了生物發(fā)光檢測(cè)和MRI兩種方法來追蹤移植入大鼠大腦中的人類神經(jīng)干細(xì)胞。首先研究人員在細(xì)胞中添加了微小的磁珠——許多細(xì)胞類型都能很容易添加這些超順磁性氧化鐵微粒（superparamagnetic iron oxide，SPIO），用于磁共振成像顯示，之后研究人員又利用生物發(fā)光成像技術(shù)確認(rèn)干細(xì)胞確實(shí)存活下來了，并且3個(gè)月內(nèi)就在中風(fēng)位置定居了下來，核磁共振成像的結(jié)果表明移植細(xì)胞越多，形成的移植體越大。

這種技術(shù)的分辨率是0.01-1.5mm，優(yōu)點(diǎn)主要是分辨率高，有助于研究人員分析中風(fēng)的位置，而且MRI用到的SPIO是FDA批準(zhǔn)使用的藥物，因此可以用于人類。另外一個(gè)方面，MRI可以在手術(shù)室操作，臨床醫(yī)生能借助這一技術(shù)精確找到SPIO標(biāo)記細(xì)胞的位置。

當(dāng)然這種方法也存在其缺點(diǎn)，比如靈敏度低，以及不能有效的識(shí)別細(xì)胞的活力，也就是說，死亡幾個(gè)星期的細(xì)胞依然還會(huì)干擾分析。而且有時(shí)巨噬細(xì)胞會(huì)吞噬SPIO，導(dǎo)致假陰性。

在實(shí)驗(yàn)材料方面，來自安捷倫的全球業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Rob Robinson推薦，臨床前成像可以使用一種9.4 Tesla magnet（Tesla是磁通量密度或磁感應(yīng)強(qiáng)度的國(guó)際單位制導(dǎo)出單位），這樣的儀器根據(jù)其大小不同，價(jià)格大約在150萬到300百萬美元之間，一些研究所，醫(yī)院和醫(yī)學(xué)院都有。

而在臨床方面，AMAG制藥公司（主要產(chǎn)品之一是治療貧血的藥物Feraheme）提供磁性微粒，Miltenyi Biotec公司也有右旋糖酐鐵（iron dextran）磁珠，用于細(xì)胞分離。除此之外BioPAL和Genovis也推出實(shí)驗(yàn)用SPIO，大約200-500美元/2ml。

另外，也可以在目前已有的MRI成像技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)，比如采用全氟化碳（Perfluorocarbon）微粒，或者M(jìn)RI其它報(bào)告基因。