روش ها
کشت های سلولی و مدل حیوانی
معرف های همسنجی LipoCEST
دریافت MRI
پردازش داده
بافت شناسی و میکروسکوپ فلورسنس
نتایج
تعیین خصوصیات LipoCEST و همسنجی MT
تشخیص in vivo در LipoCEST
حساسیت سیگنال LipoCEST در محیط In vivo
دوام و اختصاصیت سیگنال lipoCEST در محیط in vivo
جمع شدن RGD-LipoCEST و αvβ3 در تومورهای مغزی
بحث
نتیجه گیری
منابع
چکیده
LipoCEST معرف های همسنجی پارامغناطیس پوشیده شده-لیپوزوم (CA) بر پایه انتقال اشباع تبادل شیمیایی هستند که در MRI مولکول های زیستی کاربرد دارد. ویژگی های جذاب آن ها شامل قابلیت سازگاری زیستی، حساسیت زیرنانومولار و امکان عمل روی بیومارکرهای هدف است. ما تصویربرداری MR را با استفاده از lipoCEST هدف که به صورت داخل وریدی تزریق می شد، نشان دادیم. یک lipoCEST کمپلکس های Tm(III را حمل می کند که با تری پپتید RGD (RGD-lipoCEST) کونژوکه می شود تا پذیرنده های αvβ3 را که در رگزایی تومور دخالت دارند را هدف قرار دهد و با یک lipoCEST غیرکونژوکه مقایسه شود. تومورهای مغزی موش های آزمایشگاهی فاقد غده تیموس بودند و از طریق تزریق داخل مغزی سلول های U87MG انجام شد و در 7 T بعد از تزریق داخل وریدی دو عامل متقابل تصویربرداری صورت گرفت (n=12 برای هر گروه). تبادل اشباع شیمیایی توالی انتقال MSME طی دو ساعت با میانگین فواصل زمانی دریافت 13.5 دقیقه انجام شد. سیگنال انتقال اشباع تبادل شیمیایی در تومور و نواحی جانبی حدود 1% بود، و پس از 2 ساعت به حدود 0.3% کاهش یافت. در حالی که سیگنال RGD-lipoCEST در ناحیه تومور حدود 1.4 % بود و حدود 2 ساعت دوام داشت. رنگ آمیزی هیستوشیمیایی نشاندهنده یک تجمع RGD-lipoCEST با پذیرنده های αvβ3 در ناحیه تومور است. این نتایج اساس گامی دلگرم کننده به سمت تصویربرداری MRI درون سلولی از رگزایی تومور با استفاده از تزریق داخل وریدی lipoCEST است.
روش ها
کشت های سلولی و مدل حیوانی
همه آزمایش ها بر اساس قواعد سختگیرانه توصیه شده در انجمن اروپایی (609/86) و انجمن ملی فرانسه (848/87) برای مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی انجام شدند. رده سلولی گلیوما بدخیم در انسان، U87MG از ATCC خریداری شد (Rockville, MD) و در مکمل تعدیل شده Dulbecco در Eagle حاوی سرم جنین گاوی 10%، گلوتامین 1% و گلوتامیسین 1% کشت شد. کشت ها در محیط کنترل شده با دمای 37 درجه سانتی گراد یا 5% CO2 انکوبه شدند و دو یا سه باردر هفته از آن عبور کردند. تومورهای مغزی با تزریق داخل مغزی سلول های U87MG، 1.2×105 سلول در 2 میکرولیتر به موش های بدون تیموس و دارای نقص ایمنی NU/NU تحریک شدند (Janvier, France). موش ها در ابتدا با مخلوطی از کتامین/زایلازین بیهوش شدند (50/7.5 mg/kg, i.p.) و در داخل یک محفظه قرار گرفتند. یک سوراخ 1 میلی متری در جداره چپ جمجمه ایجاد شد تا اجازه عبور سرنگ همیلتون جهت تزریق سلول های U87MG داده شود. حدود 2-3 هفته بعد، وقتی قطر تومور بین 2 و 5 mm بود، موش ها برای تصویربرداری MR برده شدند.
بافت شناسی و میکروسکوپ فلورسنس
دو حیوان از هر گروه (RGD یا Ctrl-lipoCEST) بلافاصله پس از MRI برای تجزیه بافت کشته شدند. یک حیوان از هر گروه در معرض پرفیوژن داخل قلب با محلول نمکی فیزیولوژی قرار گرفت که حاوی 4% پارافرمالدئید برای جایگزینی کامل با خون موجود در مغز بود؛ در حالی که حیوان دیگر در معرض سوراخ داخل قلب قرار گرفت که خون را از رگ اصلی و آئورت خارج می کرد اما از مویرگ های کوچک خیر (بدون مصرف). مغز از حیونات بالایی بازیابی شد و به طور پیاپی در محلول های مختلف به صورت زیر غوطه ور شد: 24 ساعت در پارافرمالدئید 4% برای تثبیت بافت ها، 12 ساعت در ساکارز 15 درصد و در نهایت 24 ساعت در محلول ساکارز 30% برای محافظت از مغز. بافت های مغز با استفاده از یک میکروتوم قسمت بندی شدند (Microm HM 560, Thermo Scientific) تا قطعات با ضخامت 20 mµ به دست بیاید که دربرگیرنده بخش قابل توجهی از تومور هستند. به قطعات اجازه داده شد تا با یک آنتی بادی αvβ3 واکنش دهند که در معرض آنتی بادی ثانویه جفت شده با فلورسین ایزوتیوسیانات (FITC) بود. میکروسکوپی فلورسنس روی یک میکروسکوپ Z1 مشاهده کننده آکسیو (Carl Zeiss MicroImaging GmbH,Germany) انجام شد. تصاویر فلورسنس از lipoCEST در طول موج برانگیخته و طول موج گسیل به دست آمد که متناسب با رودامین بوده و در lipoCEST قرار می گیرد. تصاویر فلورسنس برای وضوح αvβ3 با استفاده از و متناسب برای FITC به دست آمدند. در نهایت، به عنوان مرجعی برای تصویرسازی تومور، قطعه مجاور با هماتوکسیلین و اریتروزین رنگ آمیزی شد (Sigma-Aldrich, St Louis, MO).