基于提取方法的间充质干细胞代谢特征及干细胞死亡的94T频谱研究-影像医学与核医学专业论文.docx

汕头大学医学院硕士学位论文 汕头大学医学院硕士学位论文 I I 中文摘要 目的：分析比较离体磁共振频谱研究中常用的代谢物提取方法，从提取效率及离体频谱对 不同提取物检测敏感性的角度探讨干细胞频谱研究中合适的代谢物提取方法。全面分析间 充质干细胞水溶性和脂溶性频谱代谢特征，并对间充质干细胞在体外模拟心肌梗死环境下 发生死亡时代谢物的频谱变化特征进行一定的探讨。 方法：培养获取人脐带间充质干细胞，利用高氯酸（PCA 法）提取细胞的水溶性代谢物， 利用甲醇/氯仿（M/C 法）提取脂溶性代谢物，并使用甲醇/氯仿/水（DPE 法）一次性同时 提取两种代谢物成分，对不同提取方法所得提取物干重进行配对 t 检验，利用 9.4T 磁共 振频谱检测不同干重的水溶性和脂溶性代谢提取物，寻找能获得良好谱线质量的提取物的 重量。全面分析间充质干细胞水溶性和脂溶性代谢物的频谱特征。建立模拟心肌梗死时干 细胞在缺血缺氧及内环境改变条件下死亡的离体模型，利用 9.4T 磁共振频谱检测干细胞 死亡的频谱代谢变化特征。 结果：人脐带间充质干细胞的水溶性与脂溶性提取物具有不同的频谱特征，水溶性提取物 的频谱中主要代谢峰有乳酸、醋酸、苏氨酸、谷氨酸、肌酸、肌醇及胆碱复合物等，脂溶 性频谱中主要的代谢峰为长/短链脂肪酸等。相比于 DPE 法，PCA 法对水溶性代谢物具有更 高的提取效率，M/C 法对脂溶性代谢物具有更高的提取效率。高场磁共振频谱能更敏感地 检测出低浓度的脂溶性代谢提取物，不足 1mg 的脂溶性提取物就能得到良好的谱线质量， 而约 6mg 的水溶性提取物才能得到较好的谱线。体外诱导干细胞死亡后，脂质代谢峰随诱 导死亡时间延长而上升，随后趋于下降。 结论：磁共振频谱能反应细胞的生理状态，对水溶性和脂溶性代谢提取物频谱的综合分析 能更全面地获取间充质干细胞的代谢特征信息。可以利用高氯酸提取水溶性代谢物联合甲 醇/氯仿提取脂溶性代谢物，在获得两种提取物频谱特征的同时达到对细胞的充分利用。 在体外模拟心肌梗死的条件下，坏死是细胞死亡的主要形式，脂质峰是判断细胞死亡的敏 感指标。 关键词：磁共振频谱；间充质干细胞；代谢特征；死亡；生物学标识 II II Abstract Objective：To explore the suitable cell extraction methods that most fit in vitro MRS study by analyzing the extraction efficiencies and detecting sensitivity on 9.4T, and to make some optimizations to the choice of different extraction procedures. To get a more detailed understanding of the metabolic profiles of the mesenchymal stem cells by analyzing both the water- and lipid-soluble metabolite extractions and analyze the metabolic changes that stem cells underwent death in a stimulated condition of myocardial infraction in vitro. Methods: Human umbilical cord mesenchymal stem cells were cultured and collected. The water-soluble metabolites were extracted by perchloric acid (PCA) and the lipid-soluble metabolites were extracted by methanol-chloroform (M/C), and we employed a dual phase extraction (DPE) procedure by methanol-chloroform-water to get both fractions from the same cell batch. The net weights from different extraction methods were compared and analyzed using Student paired t-test, and then analyzed on 9.4T MR device to evaluate the optim