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目的:通过慢病毒系统构建特异启动子控制RfLuc和GLuc报告基因,结合Ag2S量子点联合标记hMSCs,建立三标成像技术,应用于活体示踪移植hMSCs在颅骨损伤小鼠模型的分布、存活和成骨分化信号。方法:构建重组载体质粒,并制备重组慢病毒;将重组慢病毒转染人间充质干细胞(hMSCs),结合近红外Ag2S量子点,联合标记hMSCs,构建三标记成像系统;对该三标记成像系统的生物安全性和体外成像效果和特异性进行评估;建立小鼠颅骨损伤模型,将三标的hMSCs培养在结合有BMP因子的胶原支架上,移植到模型小鼠的损伤部位,长期采集Ag2S量子点荧光、RfLuc和GLuc生物发光成像数据;通过micro-CT和HE染色病理切片等方法验证骨修复效果。成果:(1)成功构建了特异性启动子控制的RfLuc和GLuc报告基因标记技术,结合近红外荧光成像细胞标记技术,建立了间充质干细胞的三标记方法;(2)体外验证了三标记成像系统具有良好的生物安全性和体外特异性;(3)在小鼠颅骨损伤模型中,成功检测到移植hMSCs的分布、存活和成骨分化等行为影像数据。结果表明:移植hMSCs主要分布在移植部位未发生明显迁移;移植hMSCs在初期就开始成骨分化,七天后分化信号达到最高;之后,随着细胞的死亡成骨分化信号也逐渐消失。最后,micro-CT和HE染色等疗效分析,表明免疫抑制处理能有效促进移植干细胞在体内的存活,同时骨形态发生蛋白能显著促进移植干细胞成骨分化。结论:建立了高时空分辨率和高灵敏度的BLI/NIR-Ⅱ荧光三通道活体成像技术,该技术能够对干细胞在活体的迁移、存活和成骨分化过程进行示踪多功能成像示踪。同时该影像技术具有良好的生物相容性,能够成功检测干细胞在小鼠模型体内的分布、存活和分化,有望在基于干细胞的再生医学研究中得到广泛应用。