覃杰 单鸿

    近年来使用干细胞移植治疗心肌梗死已取得可喜的成绩，但对干细胞移植治疗后干细胞的分布、归巢及分化等所知甚少[1-2]。若不能进一步了解移植后干细胞的分布、归巢及分化，将不能揭示干细胞治疗心肌梗死的机制，阻碍干细胞移植治疗在临床的应用。了解干细胞分布、归巢及分化的最好方法是通过分子影像技术活体示踪干细胞[2]。随着科学技术的不断发展，分子影像技术也得到了不断发展。活体示踪干细胞的分子影像技术已成为干细胞移植治疗的研究热点。本文将详细介绍示踪干细胞治疗心肌梗死的多种分子影像技术的最新进展，探讨其优缺点以及临床适用性。

    一、示踪干细胞的分子影像技术

    活体示踪移植干细胞分布及分化将有助于干细胞移植治疗心肌梗死的实验及临床研究的发展。示踪干细胞的分子影像技术有MRI、放射性核素成像、报告基因成像、光学成像以及高效有机整合几种成像技术为一体的多模态成像。

    1.MRI

    MRI是通过使用顺磁性对比剂来评价心脏结构和功能的最好技术[3]。MRI具有良好的空间 [10～100 μm(小动物磁共振)，500～1 500 μm(临床)]和时间分辨率，可示踪标记超顺磁和顺磁性对比剂的干细胞[3]。磁共振光谱成像(如19F MRI)亦可示踪移植心肌的干细胞[4]。

    1.1超顺磁性氧化铁纳米颗粒

    Arbab等[6]报道SPIO不影响细胞的活力、增殖、分化和迁移。然而,Schafer等[7]却发现SPIO会减少间充质干细胞移植和增殖能力以及干扰细胞功能等问题。SPIO可存在标记的干细胞内,亦可存在吞噬死亡干细胞的单核细胞内，因此无法根据MRI低信号来判断SPIO位于干细胞内还是单核细胞内[8]。此外,SPIO引起的低信号亦无法与含铁血黄素等血液衍生物引起的低信号相鉴别[9]。Winter等[10]报道MRI不能区别心肌内存活的干细胞及被巨噬细胞吞噬的死亡的干细胞。同样, Terrovitis等[11]认为MRI高估了SPIO标记的移植心脏的干细胞的存活情况。

    1.2顺磁离子

    钆(Gd)螯合物和锰(Mn)氯化合物等阳性对比剂标记的细胞在T1上表现为低信号。相对于SPIO，MRI对Gd标记的细胞的敏感度较低，因为Gd降低细胞内易与离子螯合的水浓度而降低弛豫效能[12]。此外,在溶酶体和内涵体内低pH的环境下 ......