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第42卷第9期 段丽珍,郭莉莉,柏根基. 脑胶质瘤靶向SPIO⁃PLA⁃P53分子探针的构建及磁共振成像实验研究[J].
2022年9月 南京医科大学学报(自然科学版),2022,42(09):1223-1229 ·1225 ·
磁共振仪及配套线圈采集图像。扫描参数如下:TR: 达。C6 细胞经破膜处理后 P53 的表达率达 90.8%
3 000 ms;TE:36 ms;FOV:3.2 cm×3.2 cm;层厚: (图1)。
1 mm;层间距:1 mm;矩阵大小:256×256。 2.2 纳米颗粒的形态及物理性质
1.2.7 MRI成像及评估 2.2.1 SPIO⁃PLA⁃P53探针透射电镜图
MRI 成像:对9只荷瘤大鼠进行MRI,随机选取 透射电镜下 SPIO⁃PLA⁃P53 呈球形壳⁃核结构,
3只作为SPIO⁃PLA组(对照组),6只作为SPIO⁃PLA⁃ 大小较均匀,纳米探针内核直径约10 nm(图2)。
P53组(实验组)。两组大鼠依次进行MRI平扫及增 2.2.2 动态光散射仪测试
强扫描。平扫获取T1WI、T2WI图像后进行T2WI增 动态光散射仪测量结果显示,SPIO⁃PLA平均水
强扫描:对照组尾静脉缓慢注射SPIO⁃PLA分子探针 合粒径约为109.8 nm,SPIO⁃PLA⁃P53平均水合粒径
溶液(1 mg/mL),剂量为每100 g体重1.5 mL,实验组 约为121.8 nm(图3)。
尾静脉缓慢注射相同剂量 SPIO⁃PLA⁃P53 分子探针 2.2.3 Zeta电位检测
溶液,24 h 后进行增强扫描。T1WI 扫描参数:TR: SPIO⁃PLA纳米粒子的平均Zeta电位为-30.3 mV
331.6 ms;TE:8.5 ms;T2WI扫描参数:TR:3 000 ms; 左右,经过 P53 修饰后,合成的 SPIO⁃PLA⁃P53 纳米
TE:36 ms;FOV:3.2 cm × 3.2 cm;层厚:1 mm;层间 粒子的平均Zeta电位为-26.3 mV(图4)。
距:1 mm;矩阵大小:256×256。T1WI 及 T2WI 扫描 2.3 细胞毒性试验
总时长约12 min。 SPIO⁃PLA 及SPIO⁃PLA⁃P53纳米探针与细胞共
MRI 图像评估:使用 ITK⁃SNAP 软件(version 孵育后与对照组相比,3 组细胞活力均保持在 80%
3.8.0)(http:// www.itksnap.org)依次打开图像序列, 以上(图5)。
找到病灶显示的最佳断面,避开血管及液化坏死 2.4 分子探针血脑屏障通透性分析
区,使用画图工具选取病灶实性部分、同层面左侧 A 管为 RCMEC 单细胞悬液,B 管为 SPIO⁃PLA
基 底 节 区 及 咬 肌 的 感 兴 趣 区(region of interest, 探针共孵育后 RCMEC 细胞悬液,C 管为 SPIO⁃PLA⁃
ROI),测量平扫及增强的T2WI信号值,每个病灶至 P53 探针共孵育后 RCMEC 细胞悬液。通过 MRI
少选取两处ROI,取平均值。计算肿瘤组织/咬肌平 T2WI 扫描,A 管为高信号,B 管、C 管为明显低信号
扫及增强T2WI信号比值和同层面左侧基底节区/咬 (图 6)。此结果表明 SPIO⁃PLA 和 SPIO⁃PLA⁃P53 纳
肌平扫及增强T2WI信号比值进行统计分析。 米探针可进入RCMEC细胞内,缩短横向弛豫时间。
1.2.8 脑组织普鲁士蓝染色 2.5 MRI成像
MRI结束后立即处死大鼠,分离脑组织,福尔马 根据大鼠行为学表现及成瘤效果,选取荷瘤14 d
林固定,石蜡包埋。将2%亚铁氰化钾溶液和20%盐 大鼠进行MRI。SPIO⁃PLA组SPIO⁃PLA分子探针增
酸溶液等比例混合成普鲁士蓝染液,石蜡切片脱蜡 强前后T2WI对比图显示,肿瘤T2WI信号值分别约
至蒸馏水,切片入染液中染色30 min,蒸馏水洗2遍, 37.90 ±1.43、37.35±1.11,瘤体 T2WI 信号下降率约
无水乙醇脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。 1.5%。SPIO⁃PLA⁃P53组SPIO⁃PLA⁃P53分子探针增
1.3 统计学方法 强前后T2WI对比图显示,肿瘤T2WI信号值分别约
使用 GraphPad Prism 8 软件对结果进行统计分 36.49 ± 1.75、31.75 ± 1.28,瘤体 T2WI 信号下降率约
析,使用独立样本 t 检验分析每组平扫与增强扫描 13.0%,可见SPIO⁃PLA⁃P53组信号下降较明显(图7)。
肿瘤组织/咬肌T2WI 信号比值的改变,并进行 SPIO 2.6 MRI图像评估
⁃PLA 组及 SPIO⁃PLA⁃P53 组的比较。同时,测量两 SPIO⁃PLA 组及SPIO⁃PLA⁃P53组大鼠平扫与增
组同一层面左侧基底节区/咬肌 T2WI 信号比值改 强扫描左侧基底节区/咬肌T2WI信号比值差异无统
变情况,P<0.05 为差异有统计学意义。利用 Boot⁃ 计学意义(P > 0.05,表 1),同时两组平扫与增强扫
strap 方法对实验组数据进行小样本抽样分析,得 描左侧基底节区/咬肌 T2WI 信号比值组间比较,差
到实验数据抽样分析的均值及置信区间。 异无统计学意义(P > 0.05,表1)。两组大鼠在分别
注射SPIO⁃PLA分子探针及SPIO⁃PLA⁃P53分子探针
2 结 果
后,正常脑组织T2WI信号无明显改变。
2.1 流式细胞仪检测C6细胞P53抗原 SPIO⁃PLA组大鼠在平扫与增强扫描肿瘤组织/咬
C6 细胞表面 P53 表达率仅为 0.8%,几乎不表 肌T2WI信号比值差异无统计学意义(P > 0.05,表2);