목적: 이 연구의 목적은 형광 자성 나노입자와 결합한 원발성 복막 대식세포가 Balb/c immunocompetent mouse model에서 carrageenan으로 유도된 염증부위로의 이동을 자기공명영상과 형광영상으로 감시하고, 덱사메타손과 같은 항염증제의 효과도 알아보았다. 방법: 원발성 복막 대식 세포에 ...
목적: 이 연구의 목적은 형광 자성 나노입자와 결합한 원발성 복막 대식세포가 Balb/c immunocompetent mouse model에서 carrageenan으로 유도된 염증부위로의 이동을 자기공명영상과 형광영상으로 감시하고, 덱사메타손과 같은 항염증제의 효과도 알아보았다. 방법: 원발성 복막 대식 세포에 NIR 형광 자성 나노 입자를 표지시키고 세포 표지 효율 은 유동 세포 계측법을 사용하여 평가 했다. 표현형 마커 ( F4/80, CD11b, CD86 and MHC class I), 세포 생존 및 식균 작용의 평가는 비표지 대식 세포 및 표지 대식 세포를 비교하여 동물 실험은 다음과 같이 실행되고 1 ) 생체 내에서 대식 세포 이동을 추적하기 위해 표지된 대식 세포를 쥐에 정맥 투여 했다. 각각 왼발 과 오른발에 PBS와 급성 염증을 유도하는 1 % carrageenan 용액 중 하나를 주사하고 자기공명영상과 형광영상을 얻었다. 2) 약물 치료효과 연구는 30mg/kg 덱사메타손 치료 군과 치료를 시행하지 않은 군을 비교하였고 자기공명영상과 형광영상을 얻어 비교하였다. 자기공명영상과 형광영상은 소동물 4.7 T MR 과 IVIS 200 스펙트럼을 이용하여 얻었다. 결과: FACS 분석에서 대식세포는 90% 이상의 표지효율을 보였으며 표현형 마커의 발현, 세포 생존율 및 비표지 및 표지판 대식 세포 사이의 식균 작용 활성도에 유의한 차이가 없었다. 생체내 영상에서 PBS를 주사한 다리에 비해 carrageenan을 주사한 다리에서 20.1~80.7% 까지 형광신호의 증가를 보였으며, 덱사메타손 치료 군에서는 9.7~15.8 %의 형광신호의 감소를 보였다. 자기공명영상에서는 carrageenan을 주사한 다리 쪽에 저강도 신호를 보였으며 덱사메타손 치료 군에서는 저강도 신호가 보이지 않았다. 결론: 본 연구에서 형광 자성 나노입자와 결합한 원발성 복막 대식세포가 carrageenan에 의해 발생된 급성 염증부위로 이동하는 것을 형광영상과 자기공명영상으로 성공적으로 관찰하였고, 항염증 약물 치료에 의해 염증부위에 대식세포의 이동이 감소되는 것을 증명하였다.
목적: 이 연구의 목적은 형광 자성 나노입자와 결합한 원발성 복막 대식세포가 Balb/c immunocompetent mouse model에서 carrageenan으로 유도된 염증부위로의 이동을 자기공명영상과 형광영상으로 감시하고, 덱사메타손과 같은 항염증제의 효과도 알아보았다. 방법: 원발성 복막 대식 세포에 NIR 형광 자성 나노 입자를 표지시키고 세포 표지 효율 은 유동 세포 계측법을 사용하여 평가 했다. 표현형 마커 ( F4/80, CD11b, CD86 and MHC class I), 세포 생존 및 식균 작용의 평가는 비표지 대식 세포 및 표지 대식 세포를 비교하여 동물 실험은 다음과 같이 실행되고 1 ) 생체 내에서 대식 세포 이동을 추적하기 위해 표지된 대식 세포를 쥐에 정맥 투여 했다. 각각 왼발 과 오른발에 PBS와 급성 염증을 유도하는 1 % carrageenan 용액 중 하나를 주사하고 자기공명영상과 형광영상을 얻었다. 2) 약물 치료효과 연구는 30mg/kg 덱사메타손 치료 군과 치료를 시행하지 않은 군을 비교하였고 자기공명영상과 형광영상을 얻어 비교하였다. 자기공명영상과 형광영상은 소동물 4.7 T MR 과 IVIS 200 스펙트럼을 이용하여 얻었다. 결과: FACS 분석에서 대식세포는 90% 이상의 표지효율을 보였으며 표현형 마커의 발현, 세포 생존율 및 비표지 및 표지판 대식 세포 사이의 식균 작용 활성도에 유의한 차이가 없었다. 생체내 영상에서 PBS를 주사한 다리에 비해 carrageenan을 주사한 다리에서 20.1~80.7% 까지 형광신호의 증가를 보였으며, 덱사메타손 치료 군에서는 9.7~15.8 %의 형광신호의 감소를 보였다. 자기공명영상에서는 carrageenan을 주사한 다리 쪽에 저강도 신호를 보였으며 덱사메타손 치료 군에서는 저강도 신호가 보이지 않았다. 결론: 본 연구에서 형광 자성 나노입자와 결합한 원발성 복막 대식세포가 carrageenan에 의해 발생된 급성 염증부위로 이동하는 것을 형광영상과 자기공명영상으로 성공적으로 관찰하였고, 항염증 약물 치료에 의해 염증부위에 대식세포의 이동이 감소되는 것을 증명하였다.
Background The aim of this study is to monitor the migration of near-infrared (NIR) fluorescent magnetic nanoparticle labeled primary macrophage toward carrageenan (CG)-induced acute inflammatory lesion in mice and evaluate the efficacy of anti-inflammatory drug using combined magnetic resonance ima...
Background The aim of this study is to monitor the migration of near-infrared (NIR) fluorescent magnetic nanoparticle labeled primary macrophage toward carrageenan (CG)-induced acute inflammatory lesion in mice and evaluate the efficacy of anti-inflammatory drug using combined magnetic resonance imaging (MRI) and fluorescence imaging (FLI). Material and Methods Primary peritoneal macrophage (thioglycollate-elicited) were labeled with NIR fluorescent magnetic nanoparticles and cell labeling efficiency was assessed using a flow cytometry. Phenotype marker (such as F4/80, CD11b, CD86 and MHC classI),cell viability and phagocytic activity were investigated in non-labeled macrophage and labeled macrophage. Two independent animal experiments were executed as following; 1) For tracking study of macrophage in vivo, labeled macrophages were intravenously administered into mice. 24h later each mouse received either PBS or 1% CG solution in left paw and right paw, respectively and MRI/FLI were acquired. 2) For drug intervention study, mice received either a single IP dose of 30mg/kg dexamethasone (anti-inflammatory drug, DEX) or no treatment post 24h transfer of labeled macrophage. Acute inflammation was induced with CG and MRI and FLI were acquired. MRI and FLI were done with small animal 4.7T MR and IVIS 200 spectrum at designated time. Results FACS analysis showed about ~90% labeling efficiency in macrophages and there were no significant differences in expression level of phenotype marker, cell viability and phagocytic activity between non-labeled and labeled-macrophages. In vivo imaging exhibited the increase of fluorescence signals in CG-injected paws in a time-dependent manner, with relative increase (%) of fluorescence signals up to ~20.1%, 63.8%, and 80.7% in CG-treated paw compared to PBS-treated paw at 3h, 6h and 24h post-injection. Otherwise, single dose treatment of DEX delayed the influx of labeled macrophage in CG-injected paw, with relative decrease (%) of FLI signals to ~9.7%, 15.8% and 14.9% in CG-treated paw at 3h, 6h and 24h post-injection. In accordance with FLI, T2*-weighted gradient echo pulse images showed very hypointense signals in CG-treated paw but not PBS-treated paw at 24h after CG-inflammation induction. Furthermore, reduction in the hypointense signals of CG-treated paw was observed in DEX-treated mice but not PBS-treated mice at 24h after inflammation induction. Conclusions This study successfully demonstrated that the NIR fluorescent magnetic nanoparticles labeled peritoneal macrophage migrated to CG-induced inflammatory lesion using combined fluorescent and MR multi-modal imaging and visualized the inhibition effects of its influx to inflammatory lesion by treatment of anti-inflammatory drug.
Background The aim of this study is to monitor the migration of near-infrared (NIR) fluorescent magnetic nanoparticle labeled primary macrophage toward carrageenan (CG)-induced acute inflammatory lesion in mice and evaluate the efficacy of anti-inflammatory drug using combined magnetic resonance imaging (MRI) and fluorescence imaging (FLI). Material and Methods Primary peritoneal macrophage (thioglycollate-elicited) were labeled with NIR fluorescent magnetic nanoparticles and cell labeling efficiency was assessed using a flow cytometry. Phenotype marker (such as F4/80, CD11b, CD86 and MHC classI),cell viability and phagocytic activity were investigated in non-labeled macrophage and labeled macrophage. Two independent animal experiments were executed as following; 1) For tracking study of macrophage in vivo, labeled macrophages were intravenously administered into mice. 24h later each mouse received either PBS or 1% CG solution in left paw and right paw, respectively and MRI/FLI were acquired. 2) For drug intervention study, mice received either a single IP dose of 30mg/kg dexamethasone (anti-inflammatory drug, DEX) or no treatment post 24h transfer of labeled macrophage. Acute inflammation was induced with CG and MRI and FLI were acquired. MRI and FLI were done with small animal 4.7T MR and IVIS 200 spectrum at designated time. Results FACS analysis showed about ~90% labeling efficiency in macrophages and there were no significant differences in expression level of phenotype marker, cell viability and phagocytic activity between non-labeled and labeled-macrophages. In vivo imaging exhibited the increase of fluorescence signals in CG-injected paws in a time-dependent manner, with relative increase (%) of fluorescence signals up to ~20.1%, 63.8%, and 80.7% in CG-treated paw compared to PBS-treated paw at 3h, 6h and 24h post-injection. Otherwise, single dose treatment of DEX delayed the influx of labeled macrophage in CG-injected paw, with relative decrease (%) of FLI signals to ~9.7%, 15.8% and 14.9% in CG-treated paw at 3h, 6h and 24h post-injection. In accordance with FLI, T2*-weighted gradient echo pulse images showed very hypointense signals in CG-treated paw but not PBS-treated paw at 24h after CG-inflammation induction. Furthermore, reduction in the hypointense signals of CG-treated paw was observed in DEX-treated mice but not PBS-treated mice at 24h after inflammation induction. Conclusions This study successfully demonstrated that the NIR fluorescent magnetic nanoparticles labeled peritoneal macrophage migrated to CG-induced inflammatory lesion using combined fluorescent and MR multi-modal imaging and visualized the inhibition effects of its influx to inflammatory lesion by treatment of anti-inflammatory drug.
주제어
#Carrageenan Primary Macrophage NIR fluorescent magnetic nanoparticle Acute Inflammation
학위논문 정보
저자
강성민
학위수여기관
경북대학교 대학원
학위구분
국내박사
학과
의학과 핵의학
발행연도
2014
총페이지
35 p.
키워드
Carrageenan Primary Macrophage NIR fluorescent magnetic nanoparticle Acute Inflammation
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