大鼠脑室下区内源性神经干/祖细胞的MR活体示踪研究

脑室下区（SVZ）是脑发育过程中前脑神经元和胶质细胞的主要来源。活体研究SVZ神经干/祖细胞的迁移，对了解前脑神经发育和大脑损伤后的神经再生机制具有重要的价值。本课题通过：⑴采用不同大小和剂量的氧化铁颗粒，并经硫酸精蛋白包裹，通过侧脑室注射，来优化目前的SVZ神经干/祖细胞的MRI标记和示踪方法。⑵采用硫酸精蛋白包裹的不同大小的氧化铁颗粒，通过直接SVZ注射，来增加干/祖细胞的MRI标记率和示踪效果；建立新的标记注射途径。⑶采用具有特定抗体的免疫磁珠，经侧脑室和SVZ注射，来特异标记神经祖细胞亚群和MRI示踪其特殊的迁移路线。⑷采用以上优化的MRI方法，通过对不同鼠龄SVZ神经干/祖细胞的示踪，来探索发育脑中上述细胞的时空分布规律，为该领域研究提供新的细胞示踪手段。⑸通过该技术对缺血缺氧脑病动物模型的研究，旨在建立一种新的细胞活体示踪方法，来探索脑损伤的神经再生重构机制。

按原项目计划执行所得成果：脑室下区（SVZ）是脑发育过程中前脑神经元和胶质细胞的主要来源。活体研究 SVZ 神经干/祖细胞的迁移，对了解前脑神经发育和大脑损伤后的神经再生机制具有重要的价值。本课题取得了以下成果:①通过对氧化铁颗粒大小、剂量和硫酸精蛋白包裹的优化研究，以及对侧脑室注射的优化研究，初步建立了氧化铁颗粒侧脑室注射法对SVZ 非特异性干/祖细胞的MRI 活体示踪方法。②通过实验证明：SVZ区直接注射法由于不易实施和存在着对局部SVZ损伤的原因，故认为不宜采用该技术进行在体的自体神经干细胞磁标记。③在对SVZ祖细胞亚群特异性 MRI活体示踪方法的研究中，将标有大鼠神经元祖细胞抗体PSA-NCAM 和神经胶质祖细胞抗体A2B5（能特异性的识别大鼠神经元祖细胞和神经胶质祖细胞）的免疫磁珠注入脑室，经免疫荧光染色证明该技术不能实现SVZ祖细胞亚群的特异性标记。其原因与非特异性吞噬等诸多因素相关。④SVZ 干/祖细胞MRI技术在脑发育中的研究发现，新生大鼠的SVZ区干/祖细胞迁移分为前后切线方向运动和指向皮层的放射状运动模式。生后14天时，辐射状迁移基本消失，以前后迁移为主。成年大鼠主要表现为SVZa区的RMS路径的迁移。⑤在缺血缺氧脑损伤神经再生修复中发现：损伤影响到SVZ区时，会造成该处的迁移流缺失，并由其它SVZ区向病变区域迁移。.项目增加研究的内容及成果: ①开展了SVZ祖/干细胞与脑胶质瘤发生、发展的动物实验研究。制作了大鼠C6胶质瘤模型，并通过脑室注射MION和MPIO，观察到了SVZ区干/祖细胞向肿瘤周边的迁移。该迁移与损伤修复和肿瘤免疫相关。②临床回顾性收集单发星形细胞瘤和脑转移瘤。基于T1WI增强图像进行脑肿瘤发生与侧脑室的空间和病理相关性。结论：胶质瘤侧脑室相关率明显高于脑转移瘤，其瘤体恶性度越高，侧脑室相关率越大；瘤体与侧脑室额角相关性最强；少数肿瘤相关的侧脑室局部侧壁出现切线状强化。本研究从影像学角度进一步证实了“脑胶质瘤最初起源可能是室管膜下区癌性突变的神经干细胞”这一观点。③采用高频聚焦超声技术对细胞进行实时、快速、定量磁标记。在国际上首次采用高频聚焦超声，开展安全、有效的细胞磁标记研究；采用该技术能使磁标记效率较常规的转染剂法提高8-16倍；通过调节声场强度和频率，计算细胞周围的剪切应力，可以定量调控纳米氧化铁颗粒的细胞装载数量。