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华中科技大学硕士学位论文
nonfunction of the binational ferritin is we put an 3FLAG tagging protein at the
C-terminal of the FTH amino acid sequence. It effects the activity of the ferrous
oxidase ,as a result of that , the Fe ion can not get into inner of the ferritin. To avoid the
effect of the tagging protein ,we reconstructed a plasmid that encoding ferritin heavy chain
without the tagging protein. We preliminary assessed the iron accumulation difference
between treatment group and the mock group by Prussian blue staining in 293T cells .we
found blue granules diffusing distribution in the treatment group cells.
Key words: MRI reporter gene, Ferritin reporter gene, optical imaging , glioma,
lentivirus, dual modality imaging
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引言
脑胶质瘤是严重危害人类健康的肿瘤疾病之一,占中枢神经系统原发肿瘤的
80%,WHO 按照恶性程度的不同将其分为四级,其中一半以上为恶性程度最高的 IV
级的胶质母细胞瘤 GBM,现有治疗包括手术切除、术后放化疗、分子靶向药物治疗
等,但这些只能短期控制肿瘤的生长,并不能完全消灭肿瘤。恶性胶质瘤的细胞学特
性包括:无限制的增殖、广泛的侵犯、新生血管形成、坏死等。人们对胶质瘤肿瘤机
制的研究一直没有中断过,建立一种无创、可实时观察的动物模型对于该疾病的实验
治疗研究具有重要意义[1, 2]。
1999 年 weissleder 与 mahmood 提出分子影像学的概念[3],十余年来分子影像学
有了长足的发展。按照成像方法的不同,可以将分子影像学技术分为:放射性核素成
像技术,MRI 成像技术,光学成像技术,超声分子成像,每个成像方法各有其优缺点,
如 PET/CT、SPECT 成像虽然成像灵敏度高,但空间分辨率差,MR 成像空间分辨率
高,检测深度不受限制,但成像灵敏度较差;光学成像敏感性高,但是组织穿透能力
弱。为了弥补单一成像模式的不足,将多种成像技术相互融合已成为分子影像学成像
发展的重要趋势。
MRI 分子成像是是在传统磁共振成像基础上,借助对比剂和分子探针的特异性及
信号放大作用来提高磁共振的检测灵敏度,进而在活体条件下,无创地检测生物细胞
内正常或病理状态下分子功能状态的技术。MRI 分子成像的主要优点是具有高的空间
分辨率和多序列成像的优点, 目前 MR 成像能检出的最小体素已达
mm××,在进行生理和分子标记物的分析,能同时获取生理和解剖信
息。MR 报告基因成像通过基因修饰改变磁共振对比度进行成像。目前采用的实验方
法包括:①通过限制性内切酶消化去除阻碍水角化的某些功能基团,这类报告基因有
β-半乳糖苷酶基因系统;②使细胞表面膜受体过表达并与特殊磁共振对比剂结合,如
通过特殊细胞膜受体与超顺磁性纳米铁颗粒 SPIO 结合成像;③在细胞内导入与铁代
谢相关的基因使其蛋白高表达,这类是目前研究较多的报告基因,包括酪氨酸酶、转
铁蛋白受体和铁蛋白基因等[4]。
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铁蛋白是由重链 FTH 与轻链 FTL 两种亚基构成的球形蛋白,是原核生物与真核
生物细胞内储存释放铁的主要蛋白,主要功能是通过储存与释放蛋白壳内铁离子来实
现铁稳态的平衡,避免出现由于铁过载导致的 Fenton 反应,产生铁中毒,也可以保护
细胞抵抗氧化应激,铁蛋白将摄取的铁储存在脱铁蛋白中心的空腔内,形成一种超顺
磁性的氧化铁颗粒,即水合氧化铁,在磁场中会引起局部场强的不均,使局部 T2 弛
豫时间缩短,从而产生对比信号[5]。
增强型绿色荧光蛋白报告基因产物经翻译后加工,不需要添加任何底物就可以产
生荧光,生色基团的形成无种属特异性,且对细胞是无毒的,它的表