目的:应用SPIO MRI生物探针特异性地标记胰岛移植早期排斥反应主要效应细胞CD4+ T淋巴细胞,并通过MRI对标记细胞进行体外及体内成像,从而研究CD4+SPIO MRI生物探针作为特异性的MR对比剂,在分子水平早期诊断胰岛移植后细胞性免疫排斥反应的可行性。材料与方法:体外实验:SPIO MRI生物探针标记人外周血CD4+T淋巴细胞;普鲁士蓝染色法及透射电镜观察SPIO微粒与CD4+T细胞的特异性结合;原子分光光度计定量测定SPIO探针铁微粒含量;流式细胞术检测分选纯度及标记细胞凋亡率,台盼蓝法检测标记细胞活力,四唑盐比色法检测标记细胞增殖情况。应用MRI T2WI序列体外对标记细胞成像。体内实验:15只Balb/c裸鼠左肾包膜下猪胰岛细胞移植模型分为实验组和对照组,实验组(n=10):腹腔注入10~7标记细胞;对照组:尾静脉注射非免疫SPIO 20μmol Fe/kg。免疫注射后3、7,14天,1.5T MRI T1WI及T2WI对左肾包膜胰岛移植物区活体成像,并与组织学证实的左肾包膜下胰岛移植物标记CD4~+T淋巴细胞浸润所致的免疫排斥反应比较。结果:1.体外实验:1.1 SPIO生物探针标记CD4+T细胞纯度为99.8%,原子分光光度计检测到标记5×10~6及10~7T细胞所需的探针所含SPIO微粒浓度为0.21、1.39μg/ml。普鲁士蓝染色可观察到CD4+T细胞表面的阳性蓝染铁颗粒;透射电镜显示SPIO探针特异性与CD4+T淋巴细胞表面抗原结合。标记前细胞和标记后的细胞间台盼蓝拒染率无统计学差异。标记细胞凋亡率约1.36～3.6%;四唑盐比色法检测细胞增殖情况,72小时后10～40μg浓度SPIO探针中标记细胞的光吸收值无显著差异(p＜0.05)。1.2 MRI体外显像标记细胞:5×10~6/ml标记细胞在MRI T2WI扫描中表现MRI信号降低;10~7标记细胞有明显的MRI信号改变;随着标记细胞的减少,MRI信号改变相应减轻。2体内实验:2.1标记细胞的MRI体内成像:实验组动物于免疫注射SPIO探针后第7天,MRI T2WI检测到左肾包膜下胰岛移植物信号降低。注入非免疫SPIO的对照组动物左肾包膜下移植区未见信号变化。2.2组织学检查:实验组动物在MRI图象信号改变的位点,HE染色可见左肾包膜下胰岛移植物内见大量淋巴细胞浸润,普鲁士兰染色显示阳性铁微粒分布,免疫组化证实了左肾包膜下移植物内CD4+染色阳性细胞的浸润。而对照组动物左肾包膜下胰岛移植物HE染色未见明确淋巴细胞浸润,普鲁士兰染色未见阳性蓝染颗粒。结论:用SPIO MRI生物探针标记CD4+T淋巴细胞对细胞的活力、增殖和凋亡无明显影响,该标记方法是安全、有效的,且具有特异性;该探针能够提供充分的MRI阴性增强效果,可作为高度特异性MRI对比剂用于移植免疫排斥反应检测。