Nature Nanotechnology：應用納米示蹤劑熱點成像技術探討缺血性心臟病的髓細胞動力學

【引言】

研究免疫系統在病理生理過程中的作用，不僅有利于加深我們對疾病的認識，而且還有望產生新的治療途徑。在此背景下，免疫細胞動力學的研究變得越來越受到相關研究者的關注。最近的大量研究表明，動脈粥樣硬化是缺血性心臟病的根本原因。動脈粥樣硬化是一種脂質驅動的疾病，在很大程度上也依賴于免疫細胞內流。此外，心血管疾病本身也會動員免疫細胞加速持續的動脈粥樣硬化。盡管目前缺血性心臟病中不同方面的骨髓細胞動力學已經被解碼，比如它們在骨髓和脾臟中的分布。但目前的知識完全是基于快照免疫分析，這些過程的交互作用是系統性仍然有待研究。

【研究簡介】

近日，美國西奈山伊坎醫學院Willem J. M. Mulder?教授團隊提出了一種多模式熱點成像方法，創新型地使用高密度脂蛋白衍生的奈米示蹤劑與全氟冠醚有效載荷（F-HDL）實現了骨髓細胞跟蹤磁共振成像。F-HDL納米示蹤劑還可以標記鋯-89和熒光基團，分別通過體內正電子發射斷層成像和光學模式檢測骨髓細胞。研究者將F-HDL奈米示蹤劑注入在患有心肌梗塞的動脈粥樣硬化小鼠中，通過活體磁共振成像觀察到骨髓細胞從脾臟和骨髓中快速流出。同時，利用離體技術，研究發現循環促炎性髓細胞在動脈粥樣硬化斑塊和心肌梗死部位積聚。該研究使用的多模態成像方法是對免疫學工具箱的一個非常有價值的補充，可以動態研究復雜的骨髓細胞行為。該文章發表在國際頂級期刊Nature Nanotechnology上，題目為：Probing myeloid cell dynamics in ischaemic heart disease by nanotracer hot-spot imaging。

【圖文簡介】

圖1 納米示蹤劑平臺在缺血性心臟病中的應用

圖2多模納米示蹤劑的開發與表征

圖3 動脈粥樣硬化的特征

圖4動脈粥樣硬化形成過程中骨髓細胞動力學的縱向評價

圖5骨髓細胞從造血器官流出并向炎癥部位聚集的多模式成像

【小結】

在這項研究中，作者描述了一種基于骨髓細胞特異性和多模納米示蹤劑的成像方法。納米示蹤劑可以在體內標記髓細胞，通過結合體內熱點磁共振成像和PET成像、體外放射自顯影和伽瑪計數，以及流式細胞術等光學技術，繪制其在缺血性心臟病中的動力學。利用這種方法，研究者開發了PET/CT、光學成像和MRI的綜合優勢。用Zr標記納米示蹤劑可以在高靈敏度水平上對動力學和生物分布進行短期研究；在細胞水平上，光學成像可用于研究相關的細胞亞群。

文獻鏈接：Probing myeloid cell dynamics in ischaemic heart disease by nanotracer hot-spot imaging, 2020, Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/ s41565-020-0642-4.