Nature Nanotechnology：应用纳米示踪剂热点成像技术探讨缺血性心脏病的髓细胞动力学

【引言】

研究免疫系统在病理生理过程中的作用，不仅有利于加深我们对疾病的认识，而且还有望产生新的治疗途径。在此背景下，免疫细胞动力学的研究变得越来越受到相关研究者的关注。最近的大量研究表明，动脉粥样硬化是缺血性心脏病的根本原因。动脉粥样硬化是一种脂质驱动的疾病，在很大程度上也依赖于免疫细胞内流。此外，心血管疾病本身也会动员免疫细胞加速持续的动脉粥样硬化。尽管目前缺血性心脏病中不同方面的骨髓细胞动力学已经被解码，比如它们在骨髓和脾脏中的分布。但目前的知识完全是基于快照免疫分析，这些过程的交互作用是系统性仍然有待研究。

【研究简介】

近日，美国西奈山伊坎医学院Willem J. M. Mulder 教授团队提出了一种多模式热点成像方法，创新型地使用高密度脂蛋白衍生的奈米示踪剂与全氟冠醚有效载荷（F-HDL）实现了骨髓细胞跟踪磁共振成像。F-HDL纳米示踪剂还可以标记锆-89和荧光基团，分别通过体内正电子发射断层成像和光学模式检测骨髓细胞。研究者将F-HDL奈米示踪剂注入在患有心肌梗塞的动脉粥样硬化小鼠中，通过活体磁共振成像观察到骨髓细胞从脾脏和骨髓中快速流出。同时，利用离体技术，研究发现循环促炎性髓细胞在动脉粥样硬化斑块和心肌梗死部位积聚。该研究使用的多模态成像方法是对免疫学工具箱的一个非常有价值的补充，可以动态研究复杂的骨髓细胞行为。该文章发表在国际顶级期刊Nature Nanotechnology上，题目为：Probing myeloid cell dynamics in ischaemic heart disease by nanotracer hot-spot imaging。

【图文简介】

图1 纳米示踪剂平台在缺血性心脏病中的应用

图2多模纳米示踪剂的开发与表征

图3 动脉粥样硬化的特征

图4动脉粥样硬化形成过程中骨髓细胞动力学的纵向评价

图5骨髓细胞从造血器官流出并向炎症部位聚集的多模式成像

【小结】

在这项研究中，作者描述了一种基于骨髓细胞特异性和多模纳米示踪剂的成像方法。纳米示踪剂可以在体内标记髓细胞，通过结合体内热点磁共振成像和PET成像、体外放射自显影和伽玛计数，以及流式细胞术等光学技术，绘制其在缺血性心脏病中的动力学。利用这种方法，研究者开发了PET/CT、光学成像和MRI的综合优势。用Zr标记纳米示踪剂可以在高灵敏度水平上对动力学和生物分布进行短期研究；在细胞水平上，光学成像可用于研究相关的细胞亚群。

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